专利汇可以提供用于测试半导体薄膜塞贝克系数的基片及制备和测试方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 属于 半导体 材料测量设备领域,具体涉及一种用于测试半导体 薄膜 塞贝克系数 的基片及制备和测试方法。其在 抛光 基底上沉积图形化的绝缘层,之后在图形化区域内填充热 电阻 电极 、热电阻、测试电极及引线,电极和引线图形根据Seebeck系数测试要求设计,当测试半导体薄膜Seebeck系数时,被测薄膜沉积在有效区域内, 覆盖 在引线之上,在两个热电阻电极上连接一大 电流 电源,热电阻 温度 由电源电流大小控制,待热电阻温度恒定,探测测温点之间温度差,并采集各个测试电极间的电位差,从而获得材料的Seebeck系数。采用本发明测试Seebeck系数时,既不会由于高温而导致引线失效,也不会使探针与被测薄膜直接 接触 造成样品损坏,从而推进薄膜Seebeck系数测试设备的商业化应用。,下面是用于测试半导体薄膜塞贝克系数的基片及制备和测试方法专利的具体信息内容。
1.一种用于测试半导体薄膜塞贝克系数的基片,包括抛光基底(6),所述的抛光基底(6)上设置有绝缘层(5),其特征在于:所述的绝缘层(5)内填充热电阻电极(1)、热电阻(2)、测试电极(3)和引线(4),所述的热电阻电极(1)分布于热电阻(2)的两端,引线(4)平行设置有若干条,每条引线(4)的一端设置有测试电极(3),测试电极(3)从引线(4)的中间引出,测试电极(3)间隔设置于引线(4)上;
所述的抛光基底(6)为矩形,长度:5-50mm,宽度:2.5-25mm,厚度不超过2mm;采用抛光的硅片、玻璃、石英和陶瓷材料;
所述的绝缘层(5)的厚度为1-2μm;采用无机绝缘材料或者有机绝缘材料;所述的无机绝缘材料为氧化硅或者氧化铝;有机绝缘材料为聚四氟乙烯;
所述的热电阻电极(1)、测试电极(3)和引线(4)厚度均为500nm-1μm,且上表面与绝缘层(5)上表面持平;采用导电性好且耐酸碱腐蚀的金属,耐酸碱腐蚀的金属为金、钛、铂金;
所述的热电阻(2)宽度:0.25-2.5mm,厚度500nm-1μm,且上表面与绝缘层上表面持平;
采用合金、纯金属或非金属;合金为镍铬、铁镍;纯金属为钼、钨、钽;非金属为石墨、碳化硅;
所述的热电阻电极(1)为圆形、任意正多边形,图形直径或对角线长度尺寸:0.5-5mm,两个热电阻电极的中心距为1.5-15mm;
所述的测试电极(3)为圆形、任意正多边形,图形直径或对角线长度尺寸:0.25-2.5mm,引线(4)长度:1.5-15mm,线宽:0.1-1mm,相邻引线间距:0.5-5mm。
2.一种根据权利要求1所述的用于测试半导体薄膜塞贝克系数的基片的测试方法,其特征在于:所述的测试方法为:将被测半导体放置于引线(4)上,在两个热电阻电极(1)上连接一大电流电源,热电阻(2)温度由电源电流大小控制,待热电阻(2)温度恒定,探测测温点之间温度差,并采集各个测试电极(3)间的电位差,从而获得被测半导体的Seebeck系数;
所述的被测半导体为薄膜。
3.根据权利要求1所述的一种用于测试半导体薄膜塞贝克系数的基片的制备方法,其特征在于:所述的制备方法为:绝缘层(5)采用热蒸发或磁控溅射沉积于抛光基底(6)上;再将光刻胶旋涂于绝缘层(5)之上,旋涂速率为1000-5000转/分,旋涂时间为30-60秒,并在
80-100oC下烘烤10-30分钟;根据所设计的电极以及引线图形,采用掩膜版在紫外光下对图形区域的光刻胶进行曝光处理,曝光时间10-15秒,再将曝光后的样片浸入显影液中10-15秒,去除图形区域内曝光部分的光刻胶,之后将样片置于100-130oC下进行坚膜处理;采用等离子体或化学湿法刻蚀对坚膜后的样片进行处理,通过对刻蚀速率的控制,将图形区域内的绝缘层刻蚀到设计深度;之后采用热蒸发或磁控溅射将金属层沉积到图形区域内,形成热电阻电极(1)、热电阻(2)、测试电极(3)和引线(4),通过对沉积速率的控制,使金属层表面与绝缘膜层上表面基本持平;最后将样品浸入有机溶剂中去除剩余的光刻胶,并将表面抛光,使热电阻电极(1)、热电阻(2)、测试电极(3)、引线(4)和绝缘膜层的表面保持在同一平面,完成基片的制备。
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