四探針智能測試儀的研發(fā).pdf

1、隨著電子科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，對半導(dǎo)體材料各種性能參數(shù)的要求越來越高，其中，電阻率是半導(dǎo)體材料的主要性能參數(shù)之一。目前，四探針測試儀是測量半導(dǎo)體材料電阻率的一種重要儀器。傳統(tǒng)四探針測試儀需要手動尋找測量點，測量周期較長、精度和效率較低，已無法適應(yīng)時代發(fā)展，而市場上自動化程度較高的測試儀器價格一般比較昂貴。因此開發(fā)一臺智能化且價格低廉的測試儀有著迫切的需要。
　　 本論文分析了國內(nèi)外半導(dǎo)體材料測試儀的發(fā)展和現(xiàn)狀，在傳統(tǒng)ST-103A型手

2、動四探針測試儀的基礎(chǔ)上，結(jié)合PC機、單片機控制技術(shù)、視頻采集技術(shù)等，研制出數(shù)字化智能四探針測試儀。該儀器可以對半導(dǎo)體材料電阻率進(jìn)行自動測量，操作簡便，工作效率高，且成本低廉，具有一定的研發(fā)價值和較好的市場應(yīng)用前景。
　　 本文主要研究內(nèi)容包括探針臺機械改進(jìn)，視頻采集系統(tǒng)，下位機控制模塊，上位機界面設(shè)計四大部分。其中，機械改進(jìn)部分是在ST-103A型手動探針臺基礎(chǔ)上，設(shè)計了步進(jìn)電機與絲桿導(dǎo)軌和滾珠導(dǎo)軌的機械連接件，用步進(jìn)電機代替控

3、制手輪，實現(xiàn)測試臺的自動控制，且控制精度較高。視頻采集系統(tǒng)采用CCD攝像頭和SDK-2000視頻卡實現(xiàn)了對測量過程的實時監(jiān)視，能準(zhǔn)確監(jiān)測測量點和探針的位置。下位機控制模塊以多I/O口且自帶12位A/D內(nèi)核的MSP430F449低功耗單片機為核心，設(shè)計了步進(jìn)電機驅(qū)動模塊、恒流源模塊、四路選通開關(guān)模塊、串口通信模塊等，通過編寫單片機代碼實現(xiàn)對各功能模塊的智能控制。上位機基于Visual C++編寫中文操作界面，實現(xiàn)了測試界面顯微圖像的實時顯