[發明專利]一種薄膜電學特性與擊穿特性實時測試分析系統

在審

• 申請號: 201410855728.2
• 申請日: 2014-12-30
• 公開（公告）號: CN104678211A
• 公開（公告）日: 2015-06-03
• 發明（設計）人: 姚曼文;陳建文;鄒培;肖瑞華;彭勇;姚熹
• 申請（專利權）人: 同濟大學
• 主分類號: G01R31/00
• 分類號: G01R31/00;G01R31/12
• 代理公司: 上海科盛知識產權代理有限公司 31225
• 代理人: 趙繼明

1.一種薄膜電學特性與擊穿特性實時測試分析系統，其特征在于，包括電學測試裝置、顯微圖像實時采集裝置和綜合分析處理裝置，其中：

所述電學測試裝置包括樣品裝夾座、測試探針、數字源表和測試控制模塊，所述測試探針設置在樣品裝夾座上，所述測試探針、數字源表和測試控制模塊依次連接；

所述顯微圖像實時采集裝置包括相連接的數據碼光學顯微模塊和圖像采集模塊，所述數據碼光學顯微模塊設置在樣品裝夾座上；

所述綜合分析處理裝置分別連接測試控制模塊、圖像采集模塊；

測試控制模塊控制數字源表、測試探針對樣品裝夾座上的樣品進行電學測試，圖像采集模塊通過數據碼光學顯微模塊采集顯微圖像數據，并進行處理，綜合分析處理裝置根據處理結果獲得樣品電學特性與擊穿特性并顯示。

2.根據權利要求1所述的一種薄膜電學特性與擊穿特性實時測試分析系統，其特征在于，所述樣品裝夾座包括用于安裝樣品和測試探針的測試臺底座以及用于安裝數據碼光學顯微模塊的測試臺支架。

3.根據權利要求1所述的一種薄膜電學特性與擊穿特性實時測試分析系統，其特征在于，所述數字源表為具有可編程恒流源功能、可編程恒壓源功能、可編程數字萬用表功能的可編程數字源表。

4.根據權利要求1所述的一種薄膜電學特性與擊穿特性實時測試分析系統，其特征在于，所述測試控制模塊包括線性電勢掃描單元、循環線性電勢掃描單元、控制電勢計時測試單元、控制電流計時測試單元以及跳躍電導捕捉和擊穿能量測試單元。

5.根據權利要求1所述的一種薄膜電學特性與擊穿特性實時測試分析系統，其特征在于，所述數據碼光學顯微模塊包括聚光照明系統、物鏡、目鏡、調焦機構以及高速高倍數碼攝像頭。

6.根據權利要求1所述的一種薄膜電學特性與擊穿特性實時測試分析系統，其特征在于，所述圖像采集模塊包括圖像捕捉單元、視頻錄制單元和圖像識別與定位單元。

7.根據權利要求1所述的一種薄膜電學特性與擊穿特性實時測試分析系統，其特征在于，所述綜合分析處理裝置包括擊穿現象捕捉與定位模塊、擊穿形貌分析模塊和擊穿分類及其數量統計模塊。

8.根據權利要求7所述的一種薄膜電學特性與擊穿特性實時測試分析系統，其特征在于，所述擊穿現象捕捉與定位模塊包括：

捕捉實時過程的電流脈沖，定位其發生的時段，進而捕捉與分析該時段顯微結構變化，從而實現擊穿現象的空間定位的單元；或

通過圖像識別確定擊穿現象發生的位置與時間段，并采用其時間定位來確定電學性能變化，從而實現擊穿綜合分析的單元。

9.根據權利要求7所述的一種薄膜電學特性與擊穿特性實時測試分析系統，其特征在于，所述擊穿分類及其數量統計模塊包括：

采用擊穿場強為標準實現擊穿的分類和統計的單元；

采用擊穿能量與擊穿場強兩個參數為標準實現擊穿的分類和統計的單元；

采用擊穿位置、形貌和所覆蓋的面積大小為標準實現擊穿的分類和統計的單元中的一個或多個。

10.根據權利要求1所述的一種薄膜電學特性與擊穿特性實時測試分析系統，其特征在于，所述測試控制模塊、圖像采集模塊和綜合分析處理裝置設置于一計算機中。