一种半导体致冷晶棒测试仪及测试方法技术

本发明专利技术提供一种半导体致冷晶棒测试仪及测试方法。本发明专利技术半导体致冷晶棒测试仪，包括第一探头、第二探头、第一电极、第二电极和数据采集卡，第一探头上设有第一热电偶，第二探头上设有第二热电偶和加热器，第一电极和第二电极间电串联有电源E、开关K、限流电阻R和采样电阻Rc，采样电阻Rc的两端分别与数据采集卡电连接，数据采集卡与一控制器、一显示器通讯连接，第一探头、第二探头与半导体致冷晶棒顶触，第一电极和第二电极分别位于半导体致冷晶棒的两端与之相贴触，本发明专利技术的方案可用于半导体致冷晶棒的温差电动势率和电阻率的测试，且避免了人工的数据记录与计算，大大提高测试效率，使其适合工业应用。

A Semiconductor Crystal Rod Tester and Testing Method

The invention provides a semiconductor refrigerated crystal rod tester and a test method. The semiconductor cooled crystal rod tester comprises a first probe, a second probe, a first electrode, a second electrode and a data acquisition card. The first probe is equipped with a first thermocouple, and the second probe is equipped with a second thermocouple and a heater. A power supply E, a switch K, a current limiting resistance R and a sampling resistance Rc are electrically connected in series between the first electrode and the second electrode. The data acquisition card is electrically connected, and the data acquisition card communicates with a controller and a display. The first probe and the second probe touch the top of the semiconductor refrigerating crystal rod. The first electrode and the second electrode are respectively located at the two ends of the semiconductor refrigerating crystal rod and touch with it. The scheme of the present invention can be used for measuring the thermoelectric potential and resistivity of the semiconductor refrigerating crystal rod, and avoids manual data. Recording and calculating can greatly improve the testing efficiency and make it suitable for industrial applications.

【技术实现步骤摘要】
一种半导体致冷晶棒测试仪及测试方法
本专利技术涉及半导体材料测量
，特别是指一种半导体致冷晶棒测试仪及测试方法。
技术介绍
温差电动势率和电阻率用以表征材料的输电性能，是半导体材料的重要参数。半导体温差电动势率和电阻率的测量方法、原理在一些书籍中均有记载，按书籍中的记载，温差电动势率和电阻率的测试电路不同，需采用两电路、方法对半导体的温差电动势率和电阻率进行测量，且测量结果的计算、处理较低能，需人工处理，其只适合实验室使用，不适合生产型企业。
技术实现思路
本专利技术提供了一种半导体致冷晶棒测试方法，其包括以下步骤：步骤S100：测量第一探头和第二探头的温度参数，获取第一探头和第二探头的温度参数；步骤S200：使第一探头和第二探头之间保持恒定温度差ΔT；步骤S300：使第一探头和第二探头接触半导体致冷晶棒；步骤S400：获取第一探头、第二探头之间的电压v1；步骤S500：计算半导体致冷晶棒的温差电动势率α，其中α＝v1/ΔT；步骤S600：测量半导体致冷晶棒的半径r、以及第一探头和第二探头的间距L；步骤S700：在半导体致冷晶棒两端连接电源E，获取通过半导体致冷晶棒的电流I，获取第一探头、第二探头之间的电压v3；步骤S800：计算出半导体致冷晶棒的电导率σ，其中σ＝v3*π*r2/I/L。优选地，所述步骤S100中，通过第一热电偶、第二热电偶分别感应第一探头和第二探头的温度来实现测量第一探头和第二探头的温度参数。优选地，所述步骤S100中，是通过数据采集卡采集第一热电偶、第二热电偶的温度信号，来获取第一探头和第二探头的温度参数；数据采集卡将采集的温度参数传输给控制器。优选地，所述步骤S200中，通过对第二探头进行加热来使第一探头和第二探头之间保持恒定温度差ΔT。优选地，所述步骤S400中，是通过数据采集卡采集第一探头和第二探头间的电压v1；数据采集卡将采集的电压v1传输给控制器。优选地，所述步骤S500中，是通过控制器来计算半导体致冷晶棒的温差电动势率α。优选地，所述恒定温度差ΔT的范围为：10℃≤ΔT≤20℃。优选地，所述步骤S700中，获取通过半导体致冷晶棒的电流I的方式为：在半导体致冷晶棒和电源E的回路中串联采样电阻Rc，获取通过采样电阻Rc两端的电压v2，计算I，其中I＝v2/Rc。本专利技术还提供了一种半导体致冷晶棒测试仪，包括第一探头、第二探头、第一电极、第二电极和数据采集卡，第一探头上设有第一热电偶，第二探头上设有第二热电偶和加热器，第一探头、第二探头、第一热电偶、第二热电偶均与数据采集卡电连接，第一电极和第二电极间电串联有电源E、开关K、限流电阻R和采样电阻Rc，采样电阻Rc的两端分别与数据采集卡电连接，数据采集卡与一控制器通讯连接，控制器与一显示器通讯连接，在对半导体致冷晶棒的温差电动势率和电阻率进行测试时，第一探头、第二探头沿半导体致冷晶棒的长度方向分布，第一探头、第二探头与半导体致冷晶棒顶触，第一电极和第二电极分别位于半导体致冷晶棒的两端与半导体致冷晶棒贴触。进一步地，第一探头上的第一热电偶和第二探头上的第二热电偶沿第一探头、第二探头分布的中心线相对称。如此，以便测量第一探头和第二探头间的温度差ΔT更准确。本专利技术的有益效果是：本专利技术半导体致冷晶棒测试方法，可精确获取半导体致冷晶棒的温差电动势率和电导率参数，且利用数据采集卡采集测量过程中的各中间测量值，最后利用控制器记录这些中间测量值，并计算出半导体致冷晶棒的温差电动势率和电阻率的测量值，其避免了人工的数据记录与计算，大大提高测试效率，使其适合工业应用。本专利技术半导体致冷晶棒测试仪，在对半导体致冷晶棒的温差电动势率进行测试前，加热器开启工作，使第一探头和第二探头间的温度差ΔT恒定，在对半导体致冷晶棒的温差电动势率进行测试时，使第一探头、第二探头与半导体致冷晶棒顶触，数据采集卡采集第一探头、第二探头间的电压v1，控制器计算出半导体致冷晶棒的温差电动势率α＝v1/ΔT；对半导体致冷晶棒的电阻率进行测试时，闭合开关K，数据采集卡采集采样电阻Rc两端的电压v2，控制器计算经过半导体致冷晶棒的电流I＝v2/Rc，同时，数据采集卡采集第一探头、第二探头间的电压v3，控制器计算出半导体致冷晶棒的电导率σ＝v3*π*r2/I/L，本专利技术半导体致冷晶棒测试仪，结构简单，可用于半导体致冷晶棒的温差电动势率和电阻率的测试，附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。图1是专利技术半导体致冷晶棒测试仪的连接结构图。具体实施方式为使本专利技术实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施方式中的附图，对本专利技术实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本专利技术一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本专利技术中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本专利技术保护的范围。因此，以下对在附图中提供的本专利技术的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本专利技术的范围，而是仅仅表示本专利技术的选定实施方式。基于本专利技术中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本专利技术保护的范围。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本专利技术的描述中，“多种”或“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。如图1所示，一种半导体致冷晶棒测试仪，包括第一探头1、第二探头2、第一电极3、第二电极4和数据采集卡11，第一探头1上设有第一热电偶5，第二探头2上设有第二热电偶6和加热器7，第一探头1、第二探头2、第一热电偶5、第二热电偶6均与数据采集卡11电连接，第一电极3和第二电极4间电串联有电源E、开关K、限流电阻R和采样电阻Rc，采样电阻Rc的两端分别与数据采集卡11电连接，数据采集卡11与一控制器12通讯连接，控制器12与一显示器13通讯连接，在对半导体致冷晶棒10的温差电动势率和电阻率进行测试时，第一探头1、第二探头2沿半导体致冷晶棒10的长度方向分布，第一探头1、第二探头2与半导体致冷晶棒10顶触，第一电极3和第二电极4分别位于半导体致冷晶棒10的两端与半导体致冷晶棒10贴触。第一探头1上的第一热电偶5和第二探头2上的第二热电偶6沿第一探头1、第二探头2分布的中心线相对称。本专利技术半导体致冷晶棒测试仪，限流电阻R用于对电路进行限流，防止测量电路中电流过大，而导致测试仪的损坏。本专利技术半导体致冷晶棒测试仪，在对半导体致冷晶棒10的温差电动势率进行测试前，确保开关K处于断开状态，并使加热器7开启工作，第一热电偶5、第二热电偶6分别感应第一探头1和第二探头2的温度信号，并输送给数据采集卡11，数据采集卡11采集温度信号，并传送给控制器12，控制器12接收该温度信号并输送给显示器13进行显示，通过显示器13本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种半导体致冷晶棒测试方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤S100：测量第一探头和第二探头的温度参数，获取第一探头和第二探头的温度参数；步骤S200：使第一探头和第二探头之间保持恒定温度差ΔT；步骤S300：使第一探头和第二探头接触半导体致冷晶棒；步骤S400：获取第一探头、第二探头之间的电压v1；步骤S500：计算半导体致冷晶棒的温差电动势率α，其中α＝v1/ΔT；步骤S600：测量半导体致冷晶棒的半径r、以及第一探头和第二探头的间距L；步骤S700：在半导体致冷晶棒两端连接电源E，获取通过半导体致冷晶棒的电流I，获取第一探头、第二探头之间的电压v3；步骤S800：计算出半导体致冷晶棒的电导率σ，其中σ＝v3*π*r2/I/L。

【技术特征摘要】
1.一种半导体致冷晶棒测试方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤S100：测量第一探头和第二探头的温度参数，获取第一探头和第二探头的温度参数；步骤S200：使第一探头和第二探头之间保持恒定温度差ΔT；步骤S300：使第一探头和第二探头接触半导体致冷晶棒；步骤S400：获取第一探头、第二探头之间的电压v1；步骤S500：计算半导体致冷晶棒的温差电动势率α，其中α＝v1/ΔT；步骤S600：测量半导体致冷晶棒的半径r、以及第一探头和第二探头的间距L；步骤S700：在半导体致冷晶棒两端连接电源E，获取通过半导体致冷晶棒的电流I，获取第一探头、第二探头之间的电压v3；步骤S800：计算出半导体致冷晶棒的电导率σ，其中σ＝v3*π*r2/I/L。2.根据权利要求1所述的半导体致冷晶棒测试方法，其特征在于，所述步骤S100中，通过第一热电偶、第二热电偶分别感应第一探头和第二探头的温度来实现测量第一探头和第二探头的温度参数。3.根据权利要求2所述的半导体致冷晶棒测试方法，其特征在于，所述步骤S100中，是通过数据采集卡采集第一热电偶、第二热电偶的温度信号，来获取第一探头和第二探头的温度参数；数据采集卡将采集的温度参数传输给控制器。4.根据权利要求1或2或3所述的半导体致冷晶棒测试方法，其特征在于，所述步骤S200中，通过对第二探头进行加热来使第一探头和第二探头之间保持恒定温度差ΔT。5.根据权利要求4所述的半导体致冷晶棒测试方法，其特征在于，所述步骤S400中，是通过数据采集卡采集第...

【专利技术属性】
技术研发人员：阮秀清，阮秀沧，
申请(专利权)人：泉州市依科达半导体致冷科技有限公司，
类型：发明
国别省市：福建,35