閉循環低溫探針臺半導體參數分析儀，LH-CRPS-10K是一種低成本無需消耗制冷劑，依靠制冷機提供冷源的閉循環低溫探針臺。此款低溫探針臺設計的初衷就是操作便利性和可靠的專業測量能力，為制冷劑獲得比較困難的客戶提供了一個可以的解決方案。通過閉循環制冷機降溫，降溫過程中不需要其它輔助設備，只需要很少的電能即可，也不需要科研人員值守操作。
豐富的選件和配置確保科研人員能夠實施嚴苛的、富有挑戰的測試測量。LH-CRPS-10K是德世閉循環探針臺家族中價格蕞低的一款探針臺，蕞低溫度低于10K，它的多功能性和可靠低溫性能，成為了各地科研工作者的首先。多個溫度傳感器分布于探針臺各個位置，確保溫度監視和測量的準確性和重復性。由于是二級制冷平臺制冷機提供冷源，這樣能保證樣品溫度維持在相對較高的溫度，同時樣品處于真空環境中，減少了凝結的可能性，在一些有機材料的嚴格測試要求中這一點比較重要。
LH-CRPS-10K可以實現I-V、C-V等測試，最大可安裝樣品臺直徑51mm(2in)，出廠時標準配置三同軸樣品臺，標準溫度范圍10K-350K，選件可實現溫度范圍20K-675K。
閉循環低溫探針臺半導體參數分析儀
特點:
無需消耗制冷劑
全程無值守降溫
豐富的選件和配件
遠程軟件控溫
德世蕞低成本的閉循環制冷機探針臺
1.兩級制冷平臺制冷機提供冷源，一級制冷平臺冷卻輻射屏，二級制冷平臺冷卻樣品臺
2.防輻射屏包圍著樣品臺，頂端帶有可視窗口，安裝紅外吸收石英窗片
3.兩級制冷平臺制冷機，在10K時有3.5w的制冷量
溫度屬性 | ||
蕞低溫度 | 控溫范圍 | 配置 |
8K | 8.5K-350K | 2個探針臂 |
9K | 9.5K-350K | 4個探針臂 |
10K | 10.5K-350K | 6個探針臂 |
20K | 20K-675K | 高溫樣品臺 |
控溫穩定性 | |
溫度范圍 | 穩定性 |
蕞低溫不控溫 | |
<10K | ±50mK |
11K-100K | ±10mK |
101K-250K | ±10mK |
351K-675K | ±50mK |
真空性能 | |
室溫 | <5X10-3Pa |
蕞低溫 | <5X10-4Pa |
最高溫 | <5X10-3Pa |
注：以上數據使用600L渦輪分子泵組得到 | |
樣品振動 | |
X方向 | <5μm |
Y方向 | <5μm |
Z方向 | <1μm |
注：可選低振動配置，各方向振動<1μm | |
時間參數：
◆抽空時間：0.5h(與泵組相關)
◆降溫時間：從室溫到蕞低溫2.5h
◆升溫時間：從蕞低溫到室溫2h
樣品臺：
◆標準樣品臺：51mm(2in)
◆樣品臺背光：無
◆樣品臺類型：三同軸樣品臺(標配)、接地樣品臺(選配)、0.15T垂直磁場樣品臺(選配)
◆樣品臺旋轉：無
探針：
◆探針數量：最多6個
◆探針傳感器：硅二極管，監視探針溫度
◆探針托溫度：<20K樣品臺處于蕞低溫度
◆探針熱沉：熱沉到樣品臺或者相同溫度的防輻射屏
◆探針臂：熱沉到防輻射屏
◆DC/RF探針：絕緣電阻>100GΩ,漏電流<100fA
◆微波探針：DC到67GHz,用于微波測量
◆光纖探針：用于光電測量，可選FC/APC或者SMA905接口，波長可選
探針位移：
◆X方向行程：75mm,移動分辨率3μm
◆Y方向行程：25mm,移動分辨率5μm
◆Z方向行程：25mm,移動分辨率5μm
顯微鏡配置
3400萬像素CCD相機
支持4K視頻錄制
4條水平線4條垂直線，帶測量軟件
標準HDMI接口
電子縮放1x-10x
景深同軸光鏡頭，帶LED同軸光源
光學倍數0.7-5X，連續變倍比7.1:1
電子倍數20-200x
成像距離140-180mm
景深高度：10mm
觀看面積1mm-18mm
制冷劑消耗：
◆室溫到蕞低溫度：不需要
◆液氦消耗(5K):不需要
探針臺配置
溫度配置 | |
樣品臺傳感器加熱器 | 硅二極管傳感器、100W加熱器 |
防輻射屏傳感器加熱器 | 硅二極管傳感器、100W加熱器 |
二級制冷平臺傳感器加熱器 | 硅二極管傳感器、100W加熱器 |
探針臂傳感器 | 硅二極管傳感器(安裝在其中一個針臂) |
溫度控制 | |
控溫儀型號 | 斯坦福CTC100四通道溫度控制器 |
低溫輸液管 | 不需要 |
低溫液體儲存罐 | 不需要 |
支架 | |
支架尺寸 | 長寬高660X660X640mm(不含地腳) |
地腳 | 4個橡膠減振地腳，承重500公斤 |
桌面 | 長寬厚710X710X20mm |
真空腔體 | |
材料 | 鋁本色氧化(可選不銹鋼電鍍鉻) |
外部直徑高度 | 245X170mm |
內部直徑高度 | 215X165mm |
可視窗凈尺寸 | φ65毫米，紅外吸收石英窗口 |
真空抽口 | KF16 |
真空閥門 | KF16手動擋板閥 |
放氣閥 | 手動放氣閥 |
預留接口 | 預留通用安裝接口 |
探針引出口 | 六個真空三同軸接口(DC探針，選擇其它探針，接口不同) |
防輻射屏 | |
材料 | 銅鍍金 |
外徑 | 182mm |
可視窗凈尺寸 | 45mm,配紅外吸收窗口 |
抽空泵組 | |
分子泵組 | 可選(客戶可自備) |
機械泵組 | 可選(客戶可自備) |
抽空減振塊 | |
抽空減振塊 | KF25進出氣口，重量20公斤 |
配電要求 | |
單相電壓 | 220V/50Hz |
單相功率 | 1KW |
三相電壓 | 三相五線制，380V/50Hz |
三相功率 | 6KW |
水冷要求 | |
制冷功率 | 5KW@25℃ |
水流量 | 7L-10L/min(28℃) |
三相電壓 | 三相五線制，380V/50Hz |
三相功率 | 3KW |
樣品托
接地樣品托
直接安裝在樣品臺，盡量減小對樣品的溫度梯度，與整個探針臺電器接通
注：可選圓形和方形，性能無差異
同軸樣品托
樣品托表面與探針臺整體電器絕緣，通過BNC接口穿過真空室
注：可選圓形和方形，性能無差異
三同軸樣品托
在同軸樣品托的基礎上增加GUARD層，層與層之間電器絕緣，提供保護電壓層，減小漏電流
注：可選圓形和方形，性能無差異
磁場樣品托
磁場樣品托提供了一種低成本便捷的磁場測試環境，樣品托安裝在樣品臺上，和探針臺整體供地。磁場樣品托一套包括四種磁場產生環和一個安裝托。
根據不同的磁場需求，選擇使用不同的磁場產生環。四個磁場產生環分別能產生0.2T、0.18T、0.15T、0.1T磁場。
樣品托配置
類型 | 接口 | 尺寸 | |
設備包括 | 接地樣品托 |
無 | φ51mm(2in) |
選件 | 接地樣品托 | φ51mm(2in) | |
同軸樣品托 | BNC | φ51mm(2in) | |
三同軸樣品托 | TRIAX | φ51mm(2in) | |
注：其它尺寸樣品托接受定制 | |||
樣品托性能
電絕緣 | 溫差 | 溫度 | |
接地樣品托 | 導通 | 0.1K-0.2K | 400K |
同軸樣品托 | >100MΩ | ≈1K | 400K |
三同軸樣品托 | >100GΩ | ≈1K-2K | 400K |
1.電絕緣測試是在10V電壓情況下，測量導電面之間的電阻 2.溫差是樣品托表面和樣品臺之間存在的溫差。樣品的熱接觸好壞以及樣品大小，都會對溫差產生影響，熱接觸不充分樣品負載大，會增加溫差。 | |||
接口
BNC | 同軸樣品托-配2耳BNC真空接口以極低溫同軸線纜 |
TRIAX | 三同軸樣品托-配3耳三同軸真空接口以及低溫同軸線 |
探針臂配置
德世標準的微操作針臂，能安裝各種類型的探針，滿足絕大部分科研需求，實現直流、射頻、微波以及光學測量。
u靈活容易擴展的探針集合
u微操作針臂可以在全溫區、真空環境、磁場環境下使用
u可以配置在德世任意款探針臺上
u磁場探針臺中更換成無磁材料針臂
u針臂上安裝一個標準溫度傳感器，可以接受定制傳感器類型
探針配置及用途
通用DC | 小信號低噪聲DC測量 |
高阻DC | 高阻抗低漏電流測量 |
RF-1GHz | KHz和MHz級別的測量，測量帶寬高達1GHz。可以升級到RF/微波-40GHz測量，需要購買一個GSG探針 |
RF/微波-40GHz | 可實現高達40GHz的測量，同時也能實現兼容DC測量 |
RF/微波-67GHz | 可實現高達67GHz的測量，同時也能實現兼容DC測量 |
光纖探針 | 給樣品通光或者從樣品采集光，可選波長，可選FC/APC或者SMA905接口 |
探針硬件配置
接口 | 探針 | 內部線 | 水平角度 | 定制 | |
通用DC | 3耳BNC | SMA低溫探針 | 微型低溫同軸線，屏蔽層接地 | ±5° | 探針針尖和直徑 |
高阻DC | 3耳triaxial | SMA低溫探針 | 微型低溫同軸線，屏蔽層接三同軸GUARD | ±5° | 探針針尖和直徑 |
RF-1GHz | 2.92mm(K型連接器) | SMA低溫探針 | 2.92mm半剛性低溫同軸線，屏蔽層接地 | ±5° | 探針針尖和直徑 |
RF/微波-40GHz | 2.92mm(K型連接器) | 40G-GSG探針 | 2.92mm半剛性低溫同軸線，屏蔽層接地 | ±5° | GSG針尖距離 |
RF/微波-67GHz | 1.85mm(Z型連接器) | 67G-GSG探針 | 1.85mm半剛性低溫同軸線，屏蔽層接地 | ±5° | GSG針尖距離 |
光纖探針 | FC/APC或SMA905 | 無 | 光纖 | ±5° | 類型、波長、入射角 |
探針性能
使用頻率 | 絕緣電阻 | 電容 | 阻抗 | 反射 | 傳輸 | |
通用DC | DC-50Hz | >100MΩ | <100pF | 50Ω | 無 | 無 |
高阻DC | DC-50Hz | >100GΩ | <100pF | 無 | 無 | 無 |
RF-1GHz | DC-1GHz | >10MΩ | 未測量 | 50Ω | <-20dB | <±1dB |
RF/微波-40GHz | DC-40GHz | >1MΩ | 未測量 | 50Ω | <-20dB | <±1dB |
RF/微波-67GHz | DC-67GHz | >1MΩ | 未測量 | 50Ω | <-20dB | <±1dB |
光纖探針 | 無 | 無 | 無 | 無 | 無 | |
注：絕緣電阻在100V電壓下測量得到 | ||||||
探針定位
X軸 | Y周 | Z軸 | |
行程 | 75mm(2in) | 25mm(1in) | 25mm(1in) |
精度 | 3μm | 5μm | 5μm |
SMA低溫專用探針
德世為低溫探針臺設計專用探針，探針具有強大的通用性，能實現直流偏置、低/高頻測量、低噪聲屏蔽和低漏電流測量。SMA低溫探針主體由陶瓷或者FR4制作，低溫焊料焊接SMA接口，50歐姆阻抗傳輸線，可配置鎢、P7或者鈹銅探針，無氧銅熱沉帶，熱沉到樣品臺
型號 | 材料 | 針尖直徑（µm） |
SMA-05D-01-W | 鎢 | 1 |
SMA-05D-05-W | 5 | |
SMA-05D-10-W | 10 | |
SMA-05D-20-W | 20 | |
SMA-05D-100-W | 100 | |
SMA-05D-01-BC | 鈹銅 | 1 |
SMA-05D-05-BC | 5 | |
SMA-05D-10-BC | 10 | |
SMA-05D-20-BC | 20 | |
SMA-05D-100-BC | 100 | |
SMA-05D-01-P7 | Paliney7合金 | 1 |
SMA-05D-05-P7 | 5 | |
SMA-05D-10-P7 | 10 | |
SMA-05D-20-P7 | 20 | |
SMA-05D-100-P7 | 100 |
針尖材料 | 描述 | 應用 | 導電性 | 接觸電阻 | 壽命 |
鎢(W) | 常用，耐用 | 適用各種樣品表面，能穿透氧化層 | 好 | 小 | 長 |
鈹銅(BC) | 常用，接觸電阻小 | 沉金焊盤pad | 優 | 最小 | 長 |
paliney7合金(P7) | 專用，接觸電阻小 | 精密的焊盤pad | 好 | 小 | 長 |
