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ET9000系列電輸運(yùn)性質(zhì)測量系統(tǒng)
ET9000系列電輸運(yùn)性質(zhì)測試系統(tǒng)是集霍爾效應(yīng)、磁阻、I-V特性等測試于一體的全自動化測試系統(tǒng)。系統(tǒng)全面地考慮了儀表配置、電路接線(包括室溫和低溫的接線)等用戶經(jīng)常忽略的問題,選取了美國Keithley的電測量儀表,磁場根據(jù)用戶需要采用電磁鐵或無液氦超導(dǎo)磁體, 配備靈巧的測量樣品桿,加上全自動化的專用測試軟件,能讓用戶快速方便地進(jìn)行樣品測試,并獲得準(zhǔn)確可靠的數(shù)據(jù)。 此外、系統(tǒng)還有多種低溫選件,并可以根據(jù)用戶現(xiàn)有的儀表和對軟件的特殊要求進(jìn)行特殊改造, 是廣大科研工作者對樣品進(jìn)行電輸運(yùn)性質(zhì)研究的有力工具。
基本配置組成:
一、 測量儀表部分
Ø 標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng): 美國Keithley公司的2400電流表、2700萬用表、7709矩陣卡以及接口適配器和GPIB電纜等。
Ø 高阻系統(tǒng):美國Keithley公司的6220電流表、 2182A 納伏表、6485皮安計、 6514靜電計、7001開關(guān)盒、7152矩陣卡以及相應(yīng)的連接電纜、接口適配器和GPIB電纜等。
二、 磁場組成部分
Ø 電磁鐵系統(tǒng):
Mini電磁鐵+ HP1型高穩(wěn)定性雙極電磁鐵電源,高斯計
EM5電磁鐵+7050型高穩(wěn)定性雙極電磁鐵電源,高斯計及水冷系統(tǒng)
EM7電磁鐵+9060型高穩(wěn)定性雙極電磁鐵電源,高斯計及水冷系統(tǒng)
EM10電磁鐵+65135型高穩(wěn)定性雙極電磁鐵電源,高斯計及水冷系統(tǒng)
Ø 超導(dǎo)磁體系統(tǒng):英國Cryogenic公司5T~18T無液氦超導(dǎo)磁體系統(tǒng), 水冷系統(tǒng)
三、 系統(tǒng)輔助部分
Ø 測試總成:包括樣品桿及支架總成、 樣品盒模塊、樣品卡和連接測試電纜等;
Ø 儀表安裝柜、高性能電腦和液晶顯示器;
Ø 東方晨景電輸運(yùn)性質(zhì)測量專用軟件;
Ø 安裝和操作使用手冊等。
主要特點:
Ø 標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)使用插入式樣品夾具,樣品安裝方便;
Ø 基本配置多可以加裝四個樣品, 并同時可以對兩個樣品進(jìn)行測試;
Ø 標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)隨機(jī)配送一個探針樣品卡;
Ø 標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)可以進(jìn)行不同磁場下的霍爾效應(yīng)、I-V特性的測量;
Ø 電阻測量范圍寬:0.1mΩ—50GΩ(高阻系統(tǒng)),測量的不確定度為2%;
Ø 測試過程和計算過程由軟件自動執(zhí)行,節(jié)省了大量的時間;
Ø 軟件可以顯示測量結(jié)果和測量曲線;
Ø 系統(tǒng)磁場采用閉環(huán)控制,可以提供高穩(wěn)定性的磁場, 同時解決了磁鐵剩磁問題,實現(xiàn)真正的零磁場;
Ø 選擇變溫選件,可以進(jìn)行不同溫度下的霍爾效應(yīng)測量和I-V特性測量。
可測試材料:
² 半導(dǎo)體材料:
Si、Ge、GaAs、GaN、AlGaAs、CdTe、HgCdTe、CdTe、ZnO、SiC、GeSi、InP、MCT等,以及弱磁半導(dǎo)體和稀磁半導(dǎo)體的薄膜及塊材;
² 鐵氧體材料;
² 低阻抗材料:金屬、透明氧化物、弱磁性半導(dǎo)體材料、TMR材料等。
基本功能:
u 可以進(jìn)行霍爾效應(yīng)、I-V特性(電阻率)及磁電阻(MR)的測量;
u 可得出參數(shù):霍爾效應(yīng)——方塊電阻、電阻率、霍爾系數(shù)、導(dǎo)電類型、霍爾遷移率、載流子濃度;
u I-V特性的MR的特性曲線包括:
Ø 不同磁場下的I-V特性曲線
Ø 不同溫度下的I-V特性曲線
Ø 不同磁場下的變溫I-V特性曲線
Ø 不同溫度下的變磁場I-V特性曲線
Ø 電阻隨溫度、磁場變化的特性曲線
Ø P-B曲線
主要技術(shù)指標(biāo):
u
樣品尺寸:
1)小尺寸雙面樣品卡,面積為12× 12mm
2(隨機(jī)配送10個);
2)大尺寸單面樣品卡,面積為50× 50mm
2(隨機(jī)配送10個);
3)探針樣品卡,可測樣品尺寸范圍:1× 1mm
2, , ~30× 30mm
2(隨機(jī)配送1個)。
u
樣品的接線方式:
1)霍爾效應(yīng)測量:
Van der Pauw;
Hall bar 1-2-2-1;
Hall bar 1-3-1-1;
Hall bar 1-3-3-1;
2)I-V特性和磁電阻測量: 直列四點法
u
樣品接線方式:4線法或6線法
u
溫度環(huán)境(標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)不帶變溫選件,只能進(jìn)行室溫下的測量):
無液氦超導(dǎo)磁體系統(tǒng)(系統(tǒng)自帶低溫選件, 不用單獨選擇):1.6K~325K
液氮恒溫器選件:
標(biāo)準(zhǔn)液氮恒溫器: 80K~325K
高溫型液氮恒溫器: 80K~500K
循環(huán)制冷機(jī)選件(不消耗液氦/液氮等制冷劑):
標(biāo)準(zhǔn)4K制冷機(jī)系統(tǒng): 4K~325K
高溫4K制冷機(jī)系統(tǒng): 4K~500K
高溫4K制冷機(jī)系統(tǒng): 4K~700K
標(biāo)準(zhǔn)10K制冷機(jī)系統(tǒng): 10K~325K
高溫10K制冷機(jī)系統(tǒng): 10K~500K
高溫10K制冷機(jī)系統(tǒng): 10K~700K
微型制冷機(jī)系統(tǒng):45K~325K
u
磁場環(huán)境:
1)Mini型電磁鐵: 6000G@23毫米
2)EM5型電磁鐵(ET-9005或ET9105型)
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極柱直徑
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127mm(5英寸)
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極頭直徑
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60mm
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磁場間隙
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室溫
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小制冷機(jī)
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CCS制冷機(jī)
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液氮恒溫器
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22mm
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24mm
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40mm
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24mm
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磁感應(yīng)強(qiáng)度
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1.8T(18kGs)
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1.7T(17kGs)
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1.1T(11kGs)
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1.7T(17kGs)
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均勻度
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±1%
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3)EM7型電磁鐵(ET-9007或ET9107型)
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極柱直徑
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178mm(7英寸)
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極頭直徑
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76mm
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磁場間隙
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室溫
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小制冷機(jī)
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制冷機(jī)
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液氮恒溫, 器
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22mm
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24mm
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40mm
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24mm
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磁感應(yīng)強(qiáng)度
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2.1T(21kGs)
2.0T(20kGs)
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1.5T(15kGs)
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2.0T(20kGs)
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均勻度
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±1%
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4)EM10型電磁鐵(ET-9010或ET9110型)
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極柱直徑
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250mm(10英寸)
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極頭直徑
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76mm
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磁場間隙
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室溫
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小制冷機(jī)
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制冷機(jī)
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液氮恒溫器
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22mm
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24mm
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40mm
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24mm
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磁感應(yīng)強(qiáng)度
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2.4T(24kGs)
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2.3T(23kGs)
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2.0T(20kGs)
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2.3T(23kGs)
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均勻度
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±1%
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5)CFM無液氦超導(dǎo)磁體(ET9000CFM-X或ET9100CFM-X型)
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樣品腔直徑
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25mm
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磁場均勻區(qū)高度
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50mm
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磁場范圍
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5T
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6T
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7T
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8T
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9T
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10T
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11T
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12T
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13T
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14T
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15T
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16T
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17
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18T
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變溫范圍
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1.6K~325K
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磁場均勻度
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±0.1%直徑為 10mm的球體內(nèi)
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u
主要電性指標(biāo)
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標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)
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高阻系統(tǒng)
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電壓范圍
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200V
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100V
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電流范圍
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±10nA到± 1A
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±100fA到± 1A
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阻值范圍
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Van der Pauw: 40mΩ到 20MΩ
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Van der Pauw:0.4mΩ到50GΩ
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Hall bar: 10mΩ到20MΩ
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Hall bar: 0.1mΩ到50GΩ
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u
軟件界面
訂貨信息:
1、 阻值范圍選擇:
標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng):ET9000系列
高阻系統(tǒng):ET9100系列
2、 磁場選擇:
標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng):ET9001 ET9005、ET9007、ET9010、ET9000CFM-X(X: 0~18T之間選擇)
高阻系統(tǒng):ET9105、ET9107、ET9110、ET9100CFM-X(X:0~18T之間選擇)
3、 溫度范圍選擇:
液氮恒溫器: CME-15(80K~325K);
CME-15H(80K~500K)
制冷機(jī): CCS-350S; CCS-350ST(10K~325K,可配500K、800K高溫選件)
CCS-300S/202;CCS-300ST/202(11K~325K,可配500K、800K高溫選件)
CCS-300S/204;CCS-300ST/204(10K~325K,可配500K、800K高溫選件)
CCS-300S/204N;CCS-300ST/204N (7K~325K,可配500K、800K高溫選件)
SHI-4S-1;SHI-4ST-1(4K~325K,可配500K、800K高溫選件)
SHI-4S-5;SHI-4ST-5(4K~325K,可配500K、800K高溫選件)
MinCool-1(臺式小型閉循環(huán)制冷機(jī),45K~325K)
4、其它選件:
LND-10-50液氮罐
LNP-101手動液氮泵
機(jī)械泵選件(包括相應(yīng)的真空連接件)
分子泵組選件(包括相應(yīng)的真空連接件)