[發明專利]一種有機半導體器件特性測量儀

有效

• 申請號: 201010162152.3
• 申請日: 2010-04-04
• 公開（公告）號: CN101881806A
• 公開（公告）日: 2010-11-10
• 發明（設計）人: 彭應全;王穎
• 申請（專利權）人: 蘭州大學
• 主分類號: G01R31/26
• 分類號: G01R31/26;G01R19/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.技術領域

本發明涉及一種測量半導體器件參數的測量系統，屬于電子測量技術領域。本發明適用于科學研究和工業生產中有機半導體器件，如有機三極管、有機二極管等參數的測量工作，也適用于相應無機半導體器件的測量。

2.技術背景

近年來有機半導體器件的研究得到了深入廣泛的發展，一些器件如有機電致發光器件已進入商業生產階段，對有機半導體器件仍采用無機半導體器件的測量設備，有諸多不方便，如輸出電壓不夠等。

3.發明內容

本發明的目的是針對這種狀況提供一種測量有機半導體器件電流電壓曲線的儀器，使測量工作更加方便。本測量儀具有輸出電壓高的優點，適用于科研單位和生產部門對有機半導體器件電流電壓特性的測量和參數分析工作。

4附圖說明

圖1是有機半導體器件特性測量儀組成框圖。測量時，對于二端器件，一端接D，另一端接S；對于三端器件其控制端接G₁或G₂，其于兩端分別接D和S；對于四端器件，如雙柵極場效應管，其兩個控制端分別接G₁和G₂，其余兩端分別接D和S。

數據采集卡輸出的第一路模擬信號DA0，進入高輸出電壓直流放大電路，對電壓信號進行放大后，再進入電流放大電路，對電流進行放大，最后進入D端；數據采集卡輸出的第二路模擬信號DA1，進入高輸出電壓直流放大電路，對電壓信號進行放大后，在進入電流放大電路，對電流進行放大，再進入程控限流電路。程控限流電路中，電流I_G1的上限由數據采集卡輸出的m位開關量QO0決定，電流從程控限流電路出來后進入G₁端，G₁點的電壓信號進入放大倍數自動調節電壓放大器，經放大后成為數據采集卡的第一路模擬輸入信號AD0，放大倍數的大小通過n位開關量QI0送入數據采集卡；數據采集卡輸出的第三路模擬信號DA2、輸入模擬信號AD1及輸入開關量信號QI1的工作流程分別與DA1、AD0和QI0相同；S端流出的電流I_S進入程控限流電路，其電流上限由數據采集卡輸出的m位開關量QO3決定，S端的電壓信號，進入放大倍數自動調節電壓放大器，經放大后形成數據采集卡組的模擬輸入信號AD2，其放大倍數通過n位開關量QI2送入數據采集卡組。

5具體實施方式

本發明的目的由以下一些措施實現：

(1)有機半導體器件測量儀由十三部分組成，如圖1所示。它們分別是一個數據采集卡組、三個高輸出電壓直流放大器、三個放大倍數自動調節放大電路，三個電流放大器電路和三個程控限流電路；

(2)數據采集卡組由1個或多個基于PCI、PC、RS232或UBS總線的數據采集卡組成。基于PCI和PC總線的數據采集卡組直接插在計算機主板上的PCI或ESA插槽上使測量儀以并行方式與計算機聯接，而基于RS232或USB總線的數據采集卡組則通過RS232或USB接口以串行方式與計算機聯接；

(3)高輸出電壓直流放大電路能輸出高達±500V的直流電壓；而電流放大電路能將在此電壓下輸出高達5A的電流；

(4)放大倍數自動調節電壓放大電路能根據輸入信號的大小從多個放大倍數中自動選擇最合適的一個，將電壓放大至數據采集卡輸入電壓范圍(-5V～+5V)，產生代表放大倍數的n位開關量，并送至數據采集卡組；

(5)程控限流電路限制流過電流的上限，以保護器件，其電流上限通過數據采集板輸出的m位開關量控制；

(6)測量系統在操作軟件SDMeas的控制下運行。它具有二端器件(整流二極管，發光二極管等)、三端器件(三極管、場效應管等)和四端器件等測量功能。

半導體器件測量儀使用方法：

(1)用二端器件功能測量IV曲線，以發光二極管為例

1>開啟計算機；

2>在測量儀未開啟的情況下，將發光二極管的正端(較長的一個引腳)和負端分別與測量儀的D和S相接；

3>開啟測量儀電源；

4>運行軟件SDMeas，單擊“二端器件”；

5>設置流過器件的電流上限、電壓掃描范圍、掃描速度和測量點數；

5>輸入數據保存文件名；

6>單擊“測量”。

(2)用三端器件功能測量器件特征曲線，以測量場效應管輸出特性曲線為例。

1>開啟計算機；

2>在測量儀未開啟的情況下，將場效應管的漏極、源極和柵極分別與測量儀的D、S和G₁相聯接；