[发明专利]一种半导体致冷晶棒测试仪及测试方法

说明书

本发明提供一种半导体致冷晶棒测试仪及测试方法。本发明半导体致冷晶棒测试仪，包括第一探头、第二探头、第一电极、第二电极和数据采集卡，第一探头上设有第一热电偶，第二探头上设有第二热电偶和加热器，第一电极和第二电极间电串联有电源E、开关K、限流电阻R和采样电阻Rc，采样电阻Rc的两端分别与数据采集卡电连接，数据采集卡与一控制器、一显示器通讯连接，第一探头、第二探头与半导体致冷晶棒顶触，第一电极和第二电极分别位于半导体致冷晶棒的两端与之相贴触，本发明的方案可用于半导体致冷晶棒的温差电动势率和电阻率的测试，且避免了人工的数据记录与计算，大大提高测试效率，使其适合工业应用。

技术领域

本发明涉及半导体材料测量技术领域，特别是指一种半导体致冷晶棒测试仪及测试方法。

背景技术

温差电动势率和电阻率用以表征材料的输电性能，是半导体材料的重要参数。半导体温差电动势率和电阻率的测量方法、原理在一些书籍中均有记载，按书籍中的记载，温差电动势率和电阻率的测试电路不同，需采用两电路、方法对半导体的温差电动势率和电阻率进行测量，且测量结果的计算、处理较低能，需人工处理，其只适合实验室使用，不适合生产型企业。

发明内容

本发明提供了一种半导体致冷晶棒测试方法，其包括以下步骤：

步骤S100：测量第一探头和第二探头的温度参数，获取第一探头和第二探头的温度参数；

步骤S200：使第一探头和第二探头之间保持恒定温度差ΔT；

步骤S300：使第一探头和第二探头接触半导体致冷晶棒；

步骤S400：获取第一探头、第二探头之间的电压v1；

步骤S500：计算半导体致冷晶棒的温差电动势率α，其中α＝v1/ΔT；

步骤S600：测量半导体致冷晶棒的半径r、以及第一探头和第二探头的间距L；

步骤S700：在半导体致冷晶棒两端连接电源E，获取通过半导体致冷晶棒的电流I，获取第一探头、第二探头之间的电压v3；

步骤S800：计算出半导体致冷晶棒的电导率σ，其中σ＝v3*π*r²/I/L。

优选地，所述步骤S100中，通过第一热电偶、第二热电偶分别感应第一探头和第二探头的温度来实现测量第一探头和第二探头的温度参数。

优选地，所述步骤S100中，是通过数据采集卡采集第一热电偶、第二热电偶的温度信号，来获取第一探头和第二探头的温度参数；数据采集卡将采集的温度参数传输给控制器。

优选地，所述步骤S200中，通过对第二探头进行加热来使第一探头和第二探头之间保持恒定温度差ΔT。

优选地，所述步骤S400中，是通过数据采集卡采集第一探头和第二探头间的电压v1；数据采集卡将采集的电压v1传输给控制器。

优选地，所述步骤S500中，是通过控制器来计算半导体致冷晶棒的温差电动势率α。

优选地，所述恒定温度差ΔT的范围为：10℃≤ΔT≤20℃。

优选地，所述步骤S700中，获取通过半导体致冷晶棒的电流I的方式为：在半导体致冷晶棒和电源E的回路中串联采样电阻Rc，获取通过采样电阻Rc两端的电压v2，计算I，其中I＝v2/Rc。