导纳谱测量系统 测量样品的电容、电导采用 Agilent公司 的4284A型精密LCR表.它基于自动平衡交流 本实验需要测量一定温度范围内半导体电桥的原理,能够测量0.01nS到9999995之 量子阱样品的电容、电导值.导纳谱的测量温间的电导以及0.01fF到99999F之间的电容 度范围一般从100K到200K.采用液氮作为冷精确度一般可达0.05%,并且以6位数字分辨 源将样品冷却到其沸点77K附近,然后令其自显示 然缓慢升温,同时进行电容和电导的测量.数 热电偶系统采用铜-康铜(铜镍合金)细 据由计算机时事记录 丝热电偶(T型热电偶),并且以 FLUKE公司 实验测量系统主要由LCR表、热电偶系统、的8840A型数字万用表测量热电势.该万用表 GPB连接控制系统和样品架组成. 有5%位分辨显示能力,测量直流电压可以显 示到0001mV,标称精度可达0005%. 4284A和8840A都通过GPB与计算机连 接,并且在自编的实验测量程序控制下联机工 作.实验测量程序可以设置4284A的工作参数, 控制测量过程,接收记录4284A和8840A传 回的测量结果数据 样品架是一个特制的金属腔系统.见图3, 样品固定于干燥的腔内,外加电极应保证接触 稳定可靠.样品与样品架绝缘,而且与热电偶 探头保持良好导热性. 装载好样品后,将样品架浸于液氮之中 当整个样品架热平衡,样品温度降到符合要求 的程度,将样品架拔出液氮,使其缓慢升温. 图2导纳谱测量系统实图 在升温过程中就可以按照预先设定的测试频 率、外加偏压等参数进行电容与电导的测试 针电极 样品 电偶探头 图4样品架预备、降温过程、升温过程 数据结果 对一块分子束外延生长的三层量子阱样 品进行测试.样品事先在背面镀上了一整块 欧姆接触铝电极,正面镀了若干小圆点肖特基 图3样品架及电极附近示意图(右) 接触铝电极.导纳谱测量系统 本实验需要测量一定温度范围内半导体 量子阱样品的电容、电导值. 导纳谱的测量温 度范围一般从 100K 到 200K. 采用液氮作为冷 源将样品冷却到其沸点 77K 附近，然后令其自 然缓慢升温，同时进行电容和电导的测量. 数 据由计算机时事记录. 实验测量系统主要由 LCR 表、热电偶系统、 GPIB 连接控制系统和样品架组成. 图 2 导纳谱测量系统实图 测量样品的电容、电导采用 Agilent 公司 的 4284A 型精密 LCR 表. 它基于自动平衡交流 电桥的原理，能够测量 0.01nS 到 99.9999S 之 间的电导以及 0.01fF 到 9.99999F 之间的电容， 精确度一般可达 0.05%，并且以 6 位数字分辨 显示. 热电偶系统采用铜-康铜（铜镍合金）细 丝热电偶（T 型热电偶），并且以 FLUKE 公司 的8840A型数字万用表测量热电势. 该万用表 有 5½位分辨显示能力，测量直流电压可以显 示到 0.001mV，标称精度可达 0.005%. 4284A 和 8840A 都通过 GPIB 与计算机连 接，并且在自编的实验测量程序控制下联机工 作. 实验测量程序可以设置4284A的工作参数， 控制测量过程，接收记录 4284A 和 8840A 传 回的测量结果数据. 样品架是一个特制的金属腔系统. 见图 3， 样品固定于干燥的腔内，外加电极应保证接触 稳定可靠. 样品与样品架绝缘，而且与热电偶 探头保持良好导热性. 装载好样品后，将样品架浸于液氮之中. 当整个样品架热平衡，样品温度降到符合要求 的程度，将样品架拔出液氮，使其缓慢升温. 在升温过程中就可以按照预先设定的测试频 率、外加偏压等参数进行电容与电导的测试. 图 4 样品架预备、降温过程、升温过程 数据结果 对一块分子束外延生长的三层量子阱样 品进行测试. 样品事先在背面镀上了一整块 欧姆接触铝电极，正面镀了若干小圆点肖特基 接触铝电极. 图 3 样品架及电极附近示意图（右） 接 8840A 接 4284A 针电极 板电极 样品 热电偶探头