技术文章
Technical articles
更新时间:2026-01-05
点击次数:59
郑科探拉曼电压测试台,大气探针台主要用于半导体电极中的电信号测试。大气探针台面四周装有微型3轴可移动钨钢探针,特别适合微小未封装的叉指电极等传感器测试。使用时将需将待检测的器件方在样品台面,探针顶1尖处由3轴可移动探针手动调节移动至被测试器件的引脚处,外部信号线连接测试仪器来测试电学信号,方便大气环境下测试。
大气探针台与拉曼光谱联用技术是近年来材料表征领域的重要进展,为在可控大气环境下实现微区、原位、无损的光学与电学综合测试提供了强大工具。该技术将高精度机械定位、多探针电学测量与拉曼光谱的非侵入性化学分析能力相结合,特别适用于半导体器件、低维材料及功能材料的综合物性研究。
大气探针台核心在于其精密的微操控系统,通过压电电机或机械手驱动钨或铑合金探针,在光学显微镜直视下实现亚微米级精确定位,可对微米乃至纳米尺度样品施加电信号或进行I-V、C-V曲线测量。其独特优势在于允许用户在常温常压或特定气氛(如惰性气体)下操作,避免了真空系统的复杂性,同时通过集成防震平台和悬臂隔振系统保障测试稳定性。





拉曼光谱基于非弹性光散射原理,通过分析样品散射光频率变化获取分子振动、晶体结构及应力应变等信息。与探针台联用时,通常采用共聚焦显微拉曼系统,通过探针台上的光学视窗激发并收集信号。此配置使得研究人员能够在施加电场、电流或进行电学测量的同时,原位监测材料的拉曼响应变化。
该联用技术的核心科学价值在于建立电学特性与微观结构/化学状态的直接关联。主要应用包括:
半导体器件失效分析:定位热点、分析电迁移引起的材料相变或组分变化。
低维材料表征:测量石墨烯、过渡金属硫族化合物等在栅压调控下的拉曼峰位偏移,直接关联载流子浓度与电子-声子耦合效应。
功能材料研究:研究铁电、阻变存储器等材料在电场作用下的结构相变动力学。
应力/应变映射:通过拉曼峰位移高空间分辨率地绘制器件工作时的应力分布图。
发表高水平研究论文需注重以下关键点:清晰阐述探针定位精度、激光功率密度控制(避免热效应)、光谱采集参数优化;设计对照实验区分电场效应与电流焦耳热的影响;结合AFM、SEM等其他技术进行结果验证;深入讨论拉曼峰位/强度变化与电学参数的物理机制关联。
当前该技术正朝多模态联用方向发展,如集成光致发光(PL)谱、时间分辨测量等功能,并在电化学拉曼、变温测试等方面拓展应用。随着技术成熟,大气探针台-拉曼光谱联用已成为揭示材料构效关系、推动新型电子与光电器件研发重要的平台。