能同时测量纳米器件机械和电气特性的测试系统

2009-04-14 10:26:15来源: EDN China

      研究纳米级材料的电气特性通常要综合使用探测和显微技术对感兴趣的点进行确定性测量。但是,必须考虑的一个额外因素是施加的探针压力对测试结果的影响,因为很多材料具有压力相关性,压力会引起材料的电气特征发生巨大的变化。现在,一种新的测量技术能够将纳米材料的电气和机械特性表示为施加探针压力的函数,为人们揭示之前无法看到的纳米现象。

      美国Hysitron公司基于吉时利(Keithley)仪器公司双通道数字源表设计的纳米级电接触电阻测量工具nanoECR能够在高度受控的负载或置换接触条件下实现现场的电气和机械特性测量。Hysitron公司工程师David Vodnick表示,该技术能够提供多种测量的时基相关性,包括压力、置换、电流和电压,大大增加我们能够从传统纳米级探针测量中所获得的信息量。这种测量是从各类纳米级材料和器件中提取多种参数的基础。

新测量方法

      纳米技术应用的多样性为耦合机械测量与电气测量,同时又实现高精度、可重复性和探针定位,提出了一系列的特殊挑战。此外,纳米触点独特的几何尺寸也使我们面临着很多技术难题。

      Hysitron公司工程师Ryan Major 介绍说,该系统集成了Hysitron TriboIndenter纳米机械测试仪和吉时利2602型双通道数字源表,此外还包括一个导电样本台、一个获专利授权的电容(nanoECR)转换器和一个导电硬度探针(图1)。该转换器能够通过电流,无需给探针连接外部导线,从而最大限度地提高了测试精度和可重复性。这种“穿针”式测量结构确保了安全接触,有助于减少可能出错的来源。

      “该系统还包括一个完整集成的数据采集系统,支持压力-位移和电流-电压测量之间的实时关联。用户可以在这一采集系统上连接辅助测试仪,进行实时测量并提取其他所需的参数”,David Vodnick补充道,通过其用户界面可以在很宽的负载和位移控制条件下方便地配置所有的测试变量。这一特点得益于数字源表的板载测试脚本处理器,它能够自动运行测试序列,为其他硬件元件提供同步,尽可能地减少系统各个部分之间的时序/控制问题。

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关键字:纳米技术  nanoECR系统  吉时利

编辑:小甘 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/Test_and_measurement/2009/0414/article_586.html
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