[发明专利]一种高通量材料芯片四探针原位电阻测量设备

权利要求书

1.一种高通量材料芯片四探针原位电阻测量设备，其特征在于：包括高通量四探针探头(1)、耐高温高压气密罐体(2)、样品架台(3)、多通道四探针电阻测试仪(6)、传输线缆(5)和数据记录软件(7)；样品架台(3)位于耐高温高压气密罐体(2)内，高通量四探针探头(1)安装在样品架台(3)上，高通量四探针探头(1)通过传输线缆(5)连接多通道四探针电阻测试仪(6)，数据记录软件(7)安装于上位机，数据记录软件(7)接收来自多通道四探针电阻测试仪(6)测量的数据，并进行实时显示和记录。

2.根据权利要求1所述的高通量材料芯片四探针原位电阻测量设备，其特征在于：所述耐高温高压气密罐体(2)用于提供反应所需的压力和气氛，通过上密封盖(4)对耐高温高压气密罐体(2)进行密封；耐高温高压气密罐体(2)采用高级不锈钢材质，在内部不超过500℃和6MPa压力的条件下使用，非腐蚀性气体在耐高温高压气密罐体(2)内与被测样品反应。

3.根据权利要求2所述的高通量材料芯片四探针原位电阻测量设备，其特征在于：所述耐高温高压气密罐体(2)上设有电器连接器件，用于耐高温高压气密罐体(2)内的高通量四探针探头的线缆与外部多通道四探针电阻测试仪的线缆进行连接；上密封盖(4)上设有气压和温度检测仪表，并设有超压超温报警组件和泄压阀，另设有紧急排气通道，紧急排气管道能够在1～3s之内排空耐高温高压气密罐体(2)内的气体。

4.根据权利要求1所述的高通量材料芯片四探针原位电阻测量设备，其特征在于：所述高通量四探针探头(1)包括外壳(11)、固定旋钮(12)、线缆连接接头(13)和探针(14)，高通量四探针探头(1)用于安装与样品直接接触的探针(14)，探针(14)内置缓冲装置，能够与样品表面非硬性接触，探针(14)间距固定；线缆连接接头(13)位于外壳(11)内，固定旋钮(12)用于高通量四探针探头(1)与样品架台(3)固定。

5.根据权利要求1所述的高通量材料芯片四探针原位电阻测量设备，其特征在于：所述传输线缆(5)内部导线为耐高温材质，且全部使用双绞线屏蔽处理。

6.根据权利要求1所述的高通量材料芯片四探针原位电阻测量设备，其特征在于：所述样品架台(3)使用整体式结构，样品架台(3)内部设置了电阻加热设备和温度控制设备，由耐高温高压气密罐体(2)外部的开关电源供电；样品架台(3)包括接口(31)、旋钮(32)、基座(33)和夹具(34)，接口(31)、旋钮(32)和夹具(34)位于基座(33)上，接口(31)用于与高通量四探针探头(1)连接，旋钮(32)用于调节样品位置，夹具(34)用于调节和固定样品位置。

7.根据权利要求1所述的高通量材料芯片四探针原位电阻测量设备，其特征在于：所述多通道四探针电阻测试仪(6)采用一体化结构，在一个壳体结构内部集成了包括64通道的可独立设置恒定电流大小的高精度压控恒流电源模块、微处理器控制模块、64通道电压采样电路和高精度型ADC模块、温度检测模块、通信模块、外围接口电路和开关电源模块；多通道四探针电阻测试仪(6)外部设置接头(61)、四针数据接口(62)、LCD显示屏(63)、测量模式选择开关(64)、LCD亮度调节旋钮(65)和总电源开关(66)，接头(61)用于与传输线缆完成数据输入输出，四针数据接口(62)为1～8个通道的接线端子，每个通道的采样频率在数据记录软件(7)中设置，最高采样频率超过50次/秒。

8.根据权利要求1所述的高通量材料芯片四探针原位电阻测量设备，其特征在于：所述数据记录软件(7)实时显示测得的当前电阻值和电阻值随时间、气压、温度变化的曲线，将数据以Excel或者txt文本文档文件的形式输出。