專利名稱：一種宏觀半導(dǎo)體材料性能的測試裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明主要涉及一種宏觀半導(dǎo)體材料性能的測試裝置，可以用于觀測宏觀半導(dǎo)體材料在真空狀態(tài)下的發(fā)光現(xiàn)象，以及測試它們在不同氣體中的氣敏特性，屬于材料與器件技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
目前，國際國內(nèi)對于各種功能材料的研究如火如荼，如何快速簡單有效的對試驗中生長出來的材料進(jìn)行各種性能的測試是試驗人員十分關(guān)注的問題。能夠?qū)σ恍┎牧系碾娭掳l(fā)光性能和其氣體敏感性能進(jìn)行一些簡單的測試，這對于該材料在發(fā)光器材和氣體傳感器上的應(yīng)用是具有前瞻指導(dǎo)意義的。本發(fā)明提供的裝置可以用于觀測宏觀半導(dǎo)體材料在真空狀態(tài)下的發(fā)光現(xiàn)象，以及它們在不同氣體中的氣敏特性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種結(jié)構(gòu)簡單，測試方便，成本低廉的宏觀半導(dǎo)體材料性能的測試裝置。
本發(fā)明提供的宏觀半導(dǎo)體材料性能的測試裝置主要包括真空室、進(jìn)氣導(dǎo)管、出氣導(dǎo)管、內(nèi)接導(dǎo)線、樣品放置臺、進(jìn)氣控制閥、電極、真空室蓋、真空泵、穩(wěn)壓電源和儲氣瓶。其中，真空室蓋置于真空室的上端，儲氣瓶與進(jìn)氣導(dǎo)管相連，進(jìn)氣控制閥可以控制儲氣瓶中的氣體進(jìn)入真空室的流量；出氣導(dǎo)管與真空泵相連，樣品放置臺為在玻璃載玻片上固定兩根平行的薄銅片，測量時宏觀半導(dǎo)體材料架在兩根薄銅片上，內(nèi)接導(dǎo)線的一端與薄銅片相連接，另一端與電極相連接，而且兩電極分別與穩(wěn)壓電源的正負(fù)極相連，本發(fā)明中電極不分正負(fù)極。真空室蓋可為觀測玻璃或者換成帶真空計的金屬蓋。
本發(fā)明的改進(jìn)在于在樣品放置臺的下端放置一個載物臺，且用固定螺栓將樣品放置臺固定在載物臺上。為了使得真空室蓋與真空室之間密封狀態(tài)更好，在真空室上端開口處有一圈凹槽，放置有橡膠密封圈。為使電極引出處與真空室有更好的密封性，本發(fā)明在電極引出處放了有機(jī)絕緣層，并用緊固螺母進(jìn)行固定。
本發(fā)明的主要技術(shù)優(yōu)點(diǎn)本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，即可應(yīng)用于測試材料的通電發(fā)光特性，又可用來測試該材料的氣體傳感性。


圖1是宏觀半導(dǎo)體材料性能的測試裝置示意2是宏觀半導(dǎo)體材料性能的測試裝置真空室結(jié)構(gòu)圖具體實(shí)施方式
在圖1中有真空室1、進(jìn)氣導(dǎo)管2、出氣導(dǎo)管3、內(nèi)接導(dǎo)線4、樣品放置臺5、進(jìn)氣控制閥6、電極7、真空室蓋8、真空泵9、穩(wěn)壓電源10和儲氣瓶11。
在圖2中編號分別為載物臺21、固定螺栓22、橡膠密封圈23、絕緣層24和緊固螺母25。
下面結(jié)合說明書附圖，運(yùn)用實(shí)施例對本發(fā)明做一個較為詳細(xì)的說明。
實(shí)施例1本發(fā)明提供的宏觀半導(dǎo)體材料性能的測試裝置主要包括真空室1、進(jìn)氣導(dǎo)管2、出氣導(dǎo)管3、內(nèi)接導(dǎo)線4、樣品放置臺5、進(jìn)氣控制閥6、電極7、真空室蓋8、真空泵9、穩(wěn)壓電源10和儲氣瓶11。其中，真空室蓋8置于真空室1的上端，儲氣瓶11與進(jìn)氣導(dǎo)管2相連，進(jìn)氣控制閥6可以控制儲氣瓶11中的氣體進(jìn)入真空室1的流量；出氣導(dǎo)管3與真空泵9相連，樣品放置臺5為在玻璃載玻片上固定兩根平行的薄銅片，測量時宏觀半導(dǎo)體材料架在兩根薄銅片上，內(nèi)接導(dǎo)線4的一端與樣品放置臺5的薄銅片相連接，另一端與電極7相連接，而且兩電極分別與穩(wěn)壓電源10的正負(fù)極相連，本發(fā)明中電極不分正負(fù)極。真空室蓋為觀測玻璃。
為對本發(fā)明進(jìn)行改進(jìn)，本發(fā)明在樣品放置臺5的下端放置一個載物臺21，且用固定螺栓22將樣品放置臺5固定在載物臺21上。為了使得真空室蓋8與真空室1之間密封狀態(tài)更好，在真空室1上端開口處有一圈凹槽，放置有橡膠密封圈23。為使得電極7引出處與真空室1有更好的密封性，本發(fā)明在電極引出處放了有機(jī)絕緣層24，并用緊固螺母25進(jìn)行固定。
在對宏觀半導(dǎo)體ZnO帶狀結(jié)構(gòu)的發(fā)光性能進(jìn)行測試時，首先將載玻片放于載物臺21上，并用緊固螺栓22固定，將載物臺21置于真空室1內(nèi)，并用內(nèi)接導(dǎo)線4將樣品放置臺5的薄銅片電極7連接；在真空室1上方蓋上真空室蓋8，將出氣導(dǎo)管3與真空泵9連接，并關(guān)閉進(jìn)氣控制閥6；將直流穩(wěn)壓電源10輸出端的正負(fù)極分別與外部引出電極7相連，先打開真空泵9電源抽氣，1分鐘后再打開直流穩(wěn)壓電源10開關(guān)；仔細(xì)調(diào)節(jié)電壓，加至14V左右時，便可觀察到宏觀半導(dǎo)體ZnO帶狀結(jié)構(gòu)發(fā)出藍(lán)紫光。
實(shí)施例2對宏觀半導(dǎo)體材料的氣敏特性進(jìn)行測試，通入不同氣體，通過其電阻變化測試材料的氣體傳感性，由于該裝置結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，因此可以快速有效的實(shí)現(xiàn)對不同氣體的測試。
在對宏觀半導(dǎo)體ZnO桿狀結(jié)構(gòu)對NH3的氣敏性能進(jìn)行測試中，首先將載玻片放于載物臺21上，并用緊固螺栓22固定，將載物臺21置于真空室1內(nèi)，并用內(nèi)接導(dǎo)線4將樣品放置臺5的薄銅片電極7連接；在真空室1上方蓋上真空室蓋8，這里的真空室蓋為連接真空測試計的金屬蓋；將出氣導(dǎo)管3與真空泵9連接；將進(jìn)氣導(dǎo)管2與裝有NH3氣的儲氣瓶11用橡膠管連接；將直流穩(wěn)壓電源10輸出端的正負(fù)極分別與外部引出電極7相連后先關(guān)緊進(jìn)氣控制閥6，然后打開真空泵9電源抽氣，待真空室內(nèi)壓強(qiáng)≤1.0×104Pa時，打開直流穩(wěn)壓電源10開關(guān)，仔細(xì)調(diào)節(jié)電壓，記錄一組電流隨電壓變化對應(yīng)值，之后關(guān)閉直流穩(wěn)壓電源10的開關(guān)；然后再打開進(jìn)氣控制閥6，仔細(xì)調(diào)節(jié)閥門，使流入真空室NH3的氣流量保持為1.5L/min，此時打開直流穩(wěn)壓電源10的開關(guān)，重新調(diào)節(jié)電壓，相同電壓下記錄另一組不同的電流變化值，通過對比分析兩組數(shù)據(jù)，便可得到該宏觀ZnO桿狀結(jié)構(gòu)在一定含量NH3氣中的電阻變化情況，即該材料對NH3的氣敏特性。
權(quán)利要求
1.一種宏觀半導(dǎo)體材料性能的測試裝置，其特征在于包括真空室(1)、進(jìn)氣導(dǎo)管(2)、出氣導(dǎo)管(3)、內(nèi)接導(dǎo)線(4)、樣品放置臺(5)、進(jìn)氣控制閥(6)、電極(7)、真空室蓋(8)、真空泵(9)、穩(wěn)壓電源(10)和儲氣瓶(11)，其中，真空室蓋(8)置于真空室(1)的上端，儲氣瓶(11)與進(jìn)氣導(dǎo)管(2)相連，進(jìn)氣控制閥(6)可以控制儲氣瓶(11)中的氣體進(jìn)入真空室(1)的流量；出氣導(dǎo)管(3)與真空泵(9)相連，樣品放置臺(5)為在玻璃載玻片上固定兩根平行的薄銅片，測量時宏觀半導(dǎo)體材料架在兩根薄銅片上，內(nèi)接導(dǎo)線(4)的一端與樣品放置臺(5)的薄銅片相連接，另一端與電極(7)相連接，而且兩電極(7)分別與穩(wěn)壓電源(10)的正負(fù)極相連
2.如權(quán)利要求1所述的宏觀半導(dǎo)體材料性能的測試裝置，其特征在于真空室蓋(8)為觀測玻璃或者帶真空計的金屬蓋。
3.如權(quán)利要求1所述的宏觀半導(dǎo)體材料性能的測試裝置，其特征在于在樣品放置臺(5)的下端放置一個載物臺(21)，且用固定螺栓(22)將樣品放置臺(5)固定在載物臺(21)上。
4.如權(quán)利要求1所述的宏觀半導(dǎo)體材料性能的測試裝置，其特征在于在真空室(1)上端開口處有一圈凹槽，放置有橡膠密封圈(23)。
5.如權(quán)利要求1所述的宏觀半導(dǎo)體材料性能的測試裝置，其特征在于在電極引出處放了有機(jī)絕緣層(24)，且用緊固螺母(25)固定。
全文摘要
本發(fā)明主要涉及一種宏觀半導(dǎo)體材料性能的測試裝置，可以用于觀測宏觀半導(dǎo)體材料在真空狀態(tài)下的發(fā)光現(xiàn)象，以及測試它們在不同氣體中的氣敏特性，屬于材料與器件技術(shù)領(lǐng)域。主要包括真空室、進(jìn)氣導(dǎo)管、出氣導(dǎo)管、內(nèi)接導(dǎo)線、樣品放置臺、進(jìn)氣控制閥、電極、真空室蓋、真空泵、穩(wěn)壓電源和儲氣瓶。其中，真空室蓋置于真空室的上端，儲氣瓶與進(jìn)氣導(dǎo)管相連，進(jìn)氣控制閥可以控制儲氣瓶中的氣體進(jìn)入真空室的流量；出氣導(dǎo)管與真空泵相連，樣品放置臺為在玻璃載玻片上固定兩根平行的薄銅片，測量時宏觀半導(dǎo)體材料架在兩根薄銅片上，內(nèi)接導(dǎo)線的一端與薄銅片相連接，另一端與電極相連接，而且兩電極分別與穩(wěn)壓電源的正負(fù)極相連。本發(fā)明提供的裝置結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，即可應(yīng)用于測試材料的通電發(fā)光特性，又可用來測試該材料的氣體傳感性。
文檔編號G01N27/12GK101059440SQ20071004164
公開日2007年10月24日 申請日期2007年6月6日 優(yōu)先權(quán)日2007年6月6日
發(fā)明者張寧, 郁可, 李瓊, 朱自強(qiáng), 黃勇, 崔慶月 申請人:華東師范大學(xué)