解析STY-1导电型号测试仪使用方法

一、概述

STY—1型导电型号测试仪是严格按照ASTM F42（非本征半导体材料导电类型的标准测试方法）中的热探针法设计的导电类型鉴别仪。

本仪器热探笔内装有加热和控温组件，自动加热并使温度维持在40-60℃范围内，冷热探笔在半导体材料上产生的热电动势，经低噪声、低漂移的集成运算放大器放大后，用宽表面检流计指示型号方向，并可定量测出热电流的数值大小。仪器灵敏度可调，可在广泛的电阻率（从高阻单晶到重掺单晶）范围内判别半导体材料型号。

二、技术性能

1、可判别锗、硅材料的电阻率范围：

锗：非本征锗～10-4Ω·cm

硅：104～10-4Ω·cm

实验证明：在室温情况下，对于电阻率低于1000Ω·cm的N型和P型硅，本方法结果可靠。

2、热电流测量范围：0～±1μA分六个量程：

±3nA、±10nA、±30nA、±100nA、±300nA、±1μA

最大偏转灵敏度：1×10-11A/格

3、锗、硅单晶直径及长度：不受限制。

4、显示方式：中心刻度为零位的宽表面指针指示器，指针向正方向偏转被测样品为P型，指针向负方向偏转被测样品为N型。

5、探针：选用ASTM F42标准中建议的不锈钢作探针材料，针尖为60

锥体，热笔温度自动保持在40-60℃范围内。冷笔与室温相同。

6、电源及功耗：AC 220V±10%，50HZ交流供电，耗电小于10W。

7、外型尺寸：170×160×230（mm）

8、重量：约2.5kg

冷热金属探针同时紧压在样品表面上，以电子导电的N型单晶为例：热探针附近温度较高，电子的浓度和速度都增加，它们由热端扩散到冷端，热端将缺少电子，而冷端有过剩的电子，所以产生了阻止扩散的电场，在热端有较高的正电势，温差电流由正端（热针）流向负端（冷针），指针向“-"偏摆，此时型号为N型。

2、热电动势很微弱，需经高倍放大才能显示，热电动势信号先经低

通滤波，加到前置放大器上，经量程转换后再将信号传输到主放大器，最后推动表针偏转，调零电路起补偿调零作用。

3、热探针温度不能过高，温度过高会引起本征激发，因此在热笔内装有加热-控温组件，严格控制热探针温度，使其只能在允许范围（40-60℃）内变化。在电阻率接近本征的锗、硅试样中，如热针温度使材料的本征激发载流子占主导，由于电子迁移率高于空穴迁移率，此时热电动势总是负的。因此，高阻P型材料有被误判N型的肯能

、使用方法

1、接好电源线，并将热笔电缆插头插入仪器左侧的4芯插座，冷笔插头插入3芯插座。量程开关旋转到±100nA或±300nA。

2、打开仪器背板上方的电源开关，此时电源指示灯及加热指示灯同时亮起，10分钟以内保温（绿）灯亮，即热笔已达到规定的温度，可以开始测量。随后，加热-保温灯会自动轮换点亮，使热笔温度保持在40-60℃，此时无论那个灯亮均可照常工作。

3、量程开关常置于±100nA档，根据表针偏摆大小可选择其它量程。一般低阻单晶热电流较大可选±300nA或更大量程。高阻单晶热电流较小可选±30nA或更灵敏量程。但开关仪器时，量程开关必须置于较大量程（±100nA以上）。

4、在使用各量程档时，如指针在未接入信号的情况下偏离零点较明显，则需旋转调零电位器使指针复零。量程开关“调零"档，仅

在使用档:“非线性"、“±3nA"时作调零用。

5、在开机、关机的瞬间检流计会有较大偏摆，这是由于放大器灵敏度高，经受开关冲击时，指针会有反映，属于正常情况。在手持冷热笔时，指针有时也会有较小偏摆，这是人体感应造成，很快会稳定，不影响测量。

6、所测型号是热探针接触区域的材料型号，一般以较大压力时的测量结果为准（以不压坏晶体为前提）。

7、如量程在±100nA档，仪器停用，只需关掉背后的电源开关即可；下次再用时，打开电源开关，保温灯（绿）亮即可。

8、热笔内装有PTC陶瓷加热器，切勿抛摔