Plataforma de test para semiconductor

Este sistema de medida de propiedades eléctricas es una plataforma de ensayo integrada y modular para la caracterización eléctrica de materiales funcionales (ferroeléctrico, piezoeléctrico, piroeléctrico, dieléctrico, aislamiento, conductividad) en condiciones controladas de alta y baja temperatura. El sistema es compatible con interfaces de instrumentos de ensayo eléctricos estándar para facilitar la expansión e integración hardware/software.

Configuración del sistema (componentes y funciones)

• Analizador ferroeléctrico: analizador de parámetros ferroeléctricos, amplificador de alta tensión, dispositivos de ensayo, controlador del sistema y sensor de desplazamiento; combinado con etapas térmicas permite pruebas ferroeléctricas, piezoeléctricas, piroeléctricas, TSDC y mediciones relacionadas.
• Amplificador de alta tensión: proporciona la excitación HV necesaria para polarización y pruebas a campo alto.
• Diferentes dispositivos de ensayo: dispositivos mecánicos y eléctricos adaptados a distintos tipos de muestras y mediciones.
• Cámara de entorno de alta y baja temperatura: etapas caliente/fría, cámaras de ensayo o hornos infrarrojos para medidas dependientes de la temperatura.
• Prueba de espectro de temperatura dieléctrica (con analizadores de impedancia): mediciones de impedancia/admitancia/reactancia/conductancia/inductancia, pérdidas dieléctricas y factor de calidad frente a frecuencia y temperatura; soporta pruebas de temperatura de Curie.
• Prueba de resistencia de aislamiento (medidor de alta resistencia): salida de tensión precisa y medición de corriente para resistencia de aislamiento a alta temperatura, resistividad y espectro de resistencia de cerámicas, silicona, PCB, mica, PTFE y materiales similares.
• Probador de baja resistencia: medidas de baja resistencia y espectro de resistencia según la temperatura combinado con cámaras ambientales o hornos.
• Prueba de cuatro puntas (source meter): mediciones cuatro puntas a alta temperatura para conductores y semiconductores; admite medición de propiedades conductoras bajo control de temperatura.
• Sistema de medida coeficiente de Seebeck / resistencia: horno infrarrojo de alta temperatura + source meter + controlador para medidas termoeléctricas (coeficiente de Seebeck y resistencia) en distintos rangos de temperatura; opciones para películas finas.
• Controlador del sistema: control de temperatura de etapas/fornos, adquisición de señales de tensión/corriente/conmutación/desplazamiento, automatización y registro de datos.
• Fuente de polarización de alta tensión: para polarización, pruebas de ruptura y flash de cerámicas y películas piezoeléctricas.
• Dispositivo de carga mecánica in situ: permite cargas mecánicas in situ y ensayos paramétricos de cerámicas piezoeléctricas.

Dispositivo de ensayo extensible

• La arquitectura del sistema y sus interfaces están diseñadas para ser extensibles y compatibles con instrumentos y módulos adicionales para satisfacer requisitos de ensayo personalizados.

Módulos de prueba y funciones

• 01. Pruebas de parámetros ferroeléctricos: histéresis dinámica/estática, PUND, fatiga, retención, imprint, corriente de fuga y mediciones térmicas.
• 02. Resistencia de aislamiento: salida de alta tensión y medición de corriente de alta precisión para pruebas de aislamiento y resistividad a alta temperatura.
• 03. Parámetros piezoeléctricos: d33 estático y otros parámetros; medición dinámica del coeficiente piezoeléctrico con sensor de desplazamiento y excitación HV.
• 04. Cuatro puntas a alta temperatura: probador cuatro puntas recto o cuadrado para caracterización de conductores y semiconductores a diferentes temperaturas, conforme a normas aplicables.
• 05. Pruebas piroeléctricas: medidas dependientes de la temperatura para películas finas y materiales volumétricos (corriente piroeléctrica, coeficiente, polarización residual vs temperatura/tiempo). Rangos: películas finas -196℃ a +600℃; opciones bulk: ambiente a 200℃, a 600℃, a 800℃.
• 06. Espectro dieléctrico en temperatura: análisis de Z, X, Y, G, B, L, pérdida dieléctrica D y factor de calidad Q vs frecuencia y temperatura; soporta análisis del punto de Curie.
• 07. Coeficiente de Seebeck / resistencia: evaluación de propiedades termoeléctricas para semiconductores, cerámicas y metales; opciones para películas finas; rango baja temperatura -100℃ a 200℃; opción alta resistencia hasta 10 MΩ.
• 08. Ensayo efecto electrocalórico: medición de rendimiento electrocalórico en amplia gama térmica. Rango -50℃ a 200℃; tiempo de flujo térmico 1 s a 1000 s; tensión máxima hasta 10 kV; soporte de formas de onda: definidas por el usuario, pulso, triángulo, seno, arbitraria, predefinida.
• 09. TSDC (corriente de despolarización termoestimulada): estudio de relajaciones moleculares, transiciones de fase, temperatura de transición vítrea, tiempos de relajación y energías de activación de propiedades dieléctricas.

Características técnicas / especificaciones

• Modularidad: componentes modulares a nivel de instrumento (analizador ferroeléctrico, analizador de impedancia, cámaras térmicas, source meters, amplificadores HV, medidores de alta resistencia, sistemas cuatro puntas).
• Capacidades de temperatura: configuraciones que cubren temperaturas criogénicas/bajas (ej. -196℃ para películas finas) hasta altas temperaturas (hornos infrarrojos, pruebas piroeléctricas bulk hasta 800℃).
• Tensión máxima de ensayo: hasta 10 kV (electrocalórico / polarización HV).
• Tiempo de flujo térmico (electrocalórico): 1 s a 1000 s.
• Análisis dieléctrico: soporte para impedancia/admitancia/reactancia/conductancia/susceptancia/inductancia, pérdida dieléctrica (D) y factor de calidad (Q) en amplias bandas de frecuencia y temperatura.
• Medida de alta resistencia: opción configurable hasta 10 MΩ.
• Cuatro puntas conductividad: medición en modo recto o cuadrado conforme a normas relevantes.
• Generación de formas de onda: soporte para definidas por el usuario, pulso, triángulo, seno, arbitraria y predefinidas.
• Datos e integración: interfaces de comunicación adaptativas y procesamiento en base de datos para compatibilidad de software y escalabilidad futura.