Plateforme de test pour semi-conducteur

Ce système de mesure des propriétés électriques est une plateforme d'essais intégrée et modulaire pour la caractérisation électrique de matériaux fonctionnels (ferroélectrique, piézoélectrique, pyroélectrique, diélectrique, isolation, conductivité) en environnements à haute et basse température. Le système assure la compatibilité d'interface avec des instruments de test électriques standards pour une extension matérielle et logicielle simple.

Configuration du système (composants et rôles)

• Analyseur ferroélectrique : analyseur de paramètres ferroélectriques, amplificateur haute tension, montages d'essai, contrôleur système et capteur de déplacement ; associé à des stages thermiques permet les tests ferroélectriques, piézoélectriques, pyroélectriques, TSDC et autres mesures fonctionnelles.
• Amplificateur haute tension : fournit la tension nécessaire pour les tests de polarisation et les essais à champ élevé.
• Divers montages d'essai : montages mécaniques et électriques adaptés aux différentes géométries d'échantillons et types de mesure.
• Enceinte d'environnement haute et basse température : stages chaud/froid, chambres thermiques ou fours infrarouges pour mesures dépendantes de la température.
• Essai spectre de température diélectrique (avec analyseur d'impédance) : impédance/admittance/réactance/conductance/inductance, perte diélectrique et facteur de qualité sur large bande de fréquence et de température ; supporte les tests de température de Curie.
• Test d'isolement (métriseur de forte résistance) : sortie de tension précise et mesure de courant pour résistance d'isolement à haute température, résistivité et spectre de résistance de céramiques, silicone, PCB, mica, PTFE, etc.
• Testeur de basse résistance : mesures de basse résistance et spectre de résistance en fonction de la température avec enceintes environnementales ou fours.
• Test quatre points (source meter) : mesures quatre points haute température pour conducteurs et semi-conducteurs ; prise en charge des mesures de conductivité sous contrôle de température.
• Système mesure coefficient de Seebeck / résistance : four infrarouge haute température + source meter + contrôleur pour mesures thermoélectriques (coefficient de Seebeck et résistance) selon la température ; options pour films minces.
• Contrôleur système : commande de température des stages/fours, acquisition des signaux tension/courant/interrupteur/déplacement, automatisation et enregistrement des données.
• Alimentation de polarisation haute tension : pour polarisation, essais de claquage et flash des céramiques et films piézoélectriques.
• Dispositif de chargement mécanique in situ : permet le chargement mécanique in situ et les essais paramétriques des céramiques piézoélectriques.

Dispositif d'essai extensible

• L'architecture système et les interfaces sont conçues pour l'extensibilité et la compatibilité avec des instruments et modules supplémentaires afin de répondre à des besoins de test personnalisés.

Modules de test et fonctions

• 01. Tests de paramètres ferroélectriques : hystéréses dynamique/statique, PUND, fatigue, rétention, imprint, courant de fuite et mesures thermiques.
• 02. Résistance d'isolement : sortie haute tension de précision et mesure de courant pour essais d'isolement et de résistivité à haute température.
• 03. Paramètres piézoélectriques : d33 statique et autres paramètres ; mesure dynamique du coefficient piézoélectrique avec capteur de déplacement et excitation haute tension.
• 04. Quatre points haute température : test quatre points droit ou carré pour caractérisation des conducteurs et semi-conducteurs à diverses températures, conforme aux normes pertinentes.
• 05. Tests pyroélectriques : mesures dépendantes de la température pour films minces et matériaux massifs (courant pyroélectrique, coefficient, polarisation résiduelle vs température/temps). Plages de température : films minces -196℃ à +600℃ ; options bulk : ambiante à 200℃, à 600℃, à 800℃.
• 06. Spectre diélectrique en fonction de la température : analyse de Z, X, Y, G, B, L, perte diélectrique D et facteur Q vs fréquence et température ; supporte l'analyse du point de Curie.
• 07. Coefficient de Seebeck / résistance : évaluation des propriétés thermoélectriques pour semi-conducteurs, céramiques et métaux ; options films minces ; plage basse température -100℃ à 200℃ ; option haute résistance jusqu'à 10 MΩ.
• 08. Essai effet électrocalorique : performance électrocalorique sur une large plage de température. Plage -50℃ à 200℃ ; durée de flux thermique 1 s à 1000 s ; tension maxi jusqu'à 10 kV ; support d'ondes : défini par l'utilisateur, impulsion, triangle, sinusoïde, arbitraire, prédéfini.
• 09. TSDC (courant de dépolarisation thermiquement stimulé) : étude des relaxations moléculaires, transitions de phase, température de transition vitreuse, temps de relaxation et énergie d'activation des propriétés diélectriques.

Caractéristiques techniques / spécifications

• Modularité : composants modulaires au niveau instrument (analyseur ferroélectrique, analyseur d'impédance, chambres thermiques, source meters, amplificateurs HV, métri­seurs de haute résistance, systèmes quatre points).
• Capacités de température : configurations couvrant cryogénique/basses températures (ex. -196℃ pour films minces) jusqu'à hautes températures (fours infrarouges, essais pyroélectriques bulk jusqu'à 800℃).
• Tension de test maximale : jusqu'à 10 kV (électrocalorique / polarisation HV).
• Durée de flux thermique (électrocalorique) : 1 s à 1000 s.
• Analyse diélectrique : prise en charge de impédance/admittance/réactance/conductance/susceptance/inductance, perte diélectrique (D) et facteur de qualité (Q) sur larges plages de fréquence et de température.
• Mesure haute résistance : option configurable jusqu'à 10 MΩ.
• Quatre points conductivité : mesure en mode droit ou carré conforme aux normes applicables.
• Génération d'ondes : prise en charge d'ondes définies par l'utilisateur, impulsion, triangle, sinusoïde, arbitraire et prédéfinies.
• Données & intégration : interfaces de communication adaptatives et traitement base de données pour compatibilité logicielle et évolutivité future.