[发明专利]热电检测系统与热电检测方法

权利要求书

1.一种热电检测系统，其特征在于：所述热电检测系统包括扫描探针、样品台、检测电路和控制器，所述样品台用于承载样品，所述扫描探针用于在探针激励模式接触样品以对样品进行加热以及进一步在所述探针激励模式对样品的进行检测，所述检测电路用于电连接所述扫描探针以侦测所述扫描探针在所述探针激励模式下的电信号变化以输出第一检测信号，所述控制器用于接收所述检测电路输出的第一检测信号并基于所述第一检测信号分析所述样品的热电性能，所述热电检测系统还包括加热器件，所述加热器件用于在非探针激励模式下对样品进行加热，以使所述扫描探针进一步在所述非探针激励模式对样品的进行检测，进而所述检测电路侦测所述扫描探针在所述非探针激励模式下的电信号变化并输出所述检测信号，所述控制器用于接收所述检测电路输出的检测信号并基于所述检测信号分析样品的热电性能。

2.如权利要求1所述的热电检测系统，其特征在于：所述加热器件包括基体及嵌入所述基体内的加热丝。

3.如权利要求2所述的热电检测系统，其特征在于：所述加热丝的耐受温度大于等于1000摄氏度。

4.如权利要求2所述的热电检测系统，其特征在于：所述基体的材料为氮化硼陶瓷，所述加热丝的材料包括金属镍、金属铬或者金属镍与金属铬的合金。

5.如权利要求2所述的热电检测系统，其特征在于：所述热电检测系统还包括第一热电偶与第二热电偶，所述第一热电偶设置于所述基体的上部且靠近所述样品的一端，所述第二热电偶设置于所述扫描探针上用于经由所述扫描探针接触所述样品，所述第一热电偶与所述第二热电偶共同监测所述样品的温度。

6.如权利要求1所述的热电检测系统，其特征在于：所述加热器件设置于所述样品台上，所述非探针激励模式为样品台激励模式。

7.如权利要求6所述的热电检测系统，其特征在于：所述样品台还包括水冷基座，所述加热器件设置于所述水冷基座上，所述水冷基座用于保持所述样品台的外围温度在预定的温度范围内。

8.如权利要求7所述的热电检测系统，其特征在于：所述水冷基座的材料包括铝合金。

9.如权利要求6所述的热电检测系统，其特征在于：所述样品台还包括热辐射罩，所述热辐射罩用于遮盖所述样品台的至少部分，以保持所述样品台的外围温度在预定的温度范围内及减少热量扩散。

10.如权利要求1所述的热电检测系统，其特征在于：所述检测电路包括惠斯通电桥与放大器，所述惠斯通电桥包括第一电阻器、第二电阻器及第三电阻器，所述第一电阻器为可变电阻器，所述第一电阻器的一端连接所述扫描探针的一端，所述第一电阻器的一端与所述扫描探针的一端之间具有第一节点，所述第一节点接地，所述扫描探针的另一端连接所述第二电阻器的一端，所述扫描探针的另一端与所述第二电阻器的一端具有第二节点，所述第二节点连接所述放大器的第一输入端，所述第一电阻器的另一端连接所述第三电阻器的一端，所述第一电阻器的另一端与所述第三电阻器的一端具有第三节点，所述第三节点连接所述放大器的第二输入端，所述第三电阻器的另一端连接所述第二电阻器的另一端，所述第三电阻器的另一端与所述第二电阻器的另一端之间具有第四节点，所述第四节点与所述放大器的输出端分别连接所述控制器。

11.如权利要求10所述的热电检测系统，其特征在于：所述第二节点与第三节点之间还用于连接测量装置，用于通过所述第二节点与第三节点之间的电压变化获知所述扫描探针上的电信号变化而获知样品的热电性能。

12.如权利要求1所述的热电检测系统，其特征在于：所述控制器包括传感器、信号处理模块及高速多路数据采集模块，所述传感器用于将所述检测信号转换为转换信号，所述信号处理模块用于对所述转换信号进行去噪、放大、滤波处理以将所述转换信号转变为所述高速多路数据采集模块能够识别的标准信号，所述高速多路数据采集模块用于将所述标准信号记录在计算机系统中。

13.如权利要求1所述的热电检测系统，其特征在于：所述控制器包括双频锁相放大器，所述双频锁相放大器用于对所述检测信号进行一倍频与三倍频的测量而获取一倍频的检测信号与三倍频的检测信号供后续分析，其中所述三倍频的检测信号体现样品的热导率。