[发明专利]多样品霍尔效应测试设备

摘要

一种基于多样品霍尔效应测试设备，系为多片样片霍尔效应测试设备，主要应用于批量半导体材料电学输运性能的测试。该设备主要由一个主系统和一个从系统及一只PC机组成。主系统主要负责测试信号的产生和接收，测试过程中被测样品的自动切换；从系统主要负责提供测试平台和测试磁场。设备电学参数的测量，并将测试结果显示在测试面板上。本设备的最大的优点是可以实现多片样品的连续测量，以及对于磁场的精确控制，从而提高了测试效率和测试精度。另外可以实现半导体材料测试电极的I－V曲线测试，变磁场霍尔效应测试，以及电子数据的存储，从而自动完成批量被测样品的测试及测试结果记录的整个过程。

主权项

1、一种多样品霍尔效应自动测试设备，包括：主系统(1)和从系统(2)，以及PC机(104)，其特征在于：主系统(1)具有信号处理功能，其具有：一继电器输入输出模块(108)，其设有连接口D4、C4和A4，该连接口D4连接一电流源(102)，提供测试过程的样品电流；连接口C4连接一电压计(103)，用于测试信号电压；连接口D4连接一输入输出信号总线(110)，连接到被测样品；连接口A4连接一开关量卡端子(107)，由一5伏直流电压源(402)为一信号转换模块(401)提供电压源；一大功率继电器输入输出模块(109)，其接口A5连接开关量卡端子，接口B5连接一100V20A直流稳压电源(101)，输出接口C5连接电磁铁，提供测试磁场，由一12伏直流电源(502)为信号转换模块(501)提供电源；大功率继电器输入输出模块(109)受控将输入端口B5的电压正向，或者反向输出到输出接口C5，实现对测试磁场的控制；该电流源(102)和电压计(103)通过GPIB488总线接口连接PC机(104)的GPIB488卡(106)；该开关量卡端子(107)通过信号总线(110)连接到PC机(104)的一开关量卡(107)；该直流稳压电源(101)的受控端口A5连接到PC机(104)的一数模转化卡(105)；从系统(2)提供测试平台和测试磁场，具有一带水冷系统的电磁铁(111)，连接到大功率继电器转换模块(108)的输出端口C5，提供受控的磁场强度；电磁铁(111)中间放置一液氮杜瓦(112)，里面放置一不锈钢容器(113)，以实现被测样品和液氮之间的隔离；不锈钢容器(113)里面放置一测试样品架(114)，该样品架(114)的端口A5通过信号总线(110)连接到继电器输入输出模块(108)；PC机(104)，其上设有GPIB488卡(106)和开关量卡(107)，以及数字模拟输出卡(105)，分别连接电流源(102)，电压计(103)和开关量卡(107)端子，以及连接直流稳压电源(101)；并在PC机(104)中设有基于Labview的自动测试模块(701)，继电器输入输出模块和大功率输入输出控制模块的控制模块(702)，励磁电源输出的渐升和渐降的控制模块(703)，I-V测试模块，电流源控制模块(704)，电压计控制模块(705)，开关量卡控制模块(706)，数字模拟卡控制模块(707)，数据处理模块(708)，电子数据存储模块(709)；该PC机以系统总线连接GPIB488卡(106)，运行电压计控制模块(704)去控制电流源(102)输出样品测试电流到继电器输入输出模块(108)；PC以系统总线连接开关量卡(107)，运行开关量卡控制模块(706)控制继电器输入输出模块(108)，将电流输出到被测样品(606)；该PC机以系统总线连接数字模拟输出卡(105)，运行开关量卡控制模块(706)去控制大功率继电器输入输出模块(109)，将直流稳压电源(101)和电磁铁(111)连通或反向连通；运执行数字模拟卡控制模块(707)去控制数字模拟卡(105)输出控制信号，控制直流稳压电源(101)，输出励磁电源；运行电流源控制模块(705)去控制电压计测试信号电压的数值；运行数据处理模块(708)，将测试信号处理成样品的电学参数输出到控制面板，运行电子数据存储模块(709)，将电学参数保存成电子文件。