Автоматизированный лабораторный стенд РУКОВОДСТВО ПО ЭКСПЛУАТАЦИИ

для исследования свойств полупроводниковых

материалов методом эффекта Холла

Автоматизированный лабораторный стенд для исследования свойств полупроводниковых материалов методом эффекта холла Руководство по эксплуатации

2010

Пензенский государственный университет

кафедра нано- и микроэлектроники

тел., факс: (8412) 368261

e-mail: micro@pnzgu.ru

http://micro.pnzgu.ru/page/208

СОДЕРЖАНИЕ

1 НАЗНАЧЕНИЕ СТЕНДА 4

2 ОСНОВНЫЕ ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ 4

3 КОМПЛЕКТ ПОСТАВКИ 5

4 УСТРОЙСТВО И РАБОТА АППАРАТНОЙ ЧАСТИ 6

5 ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ 8

5.1 Состав пакета ПО стенда 8

5.2 Интерфейс пользователя 8

5.2.1 Основное окно программы 8

5.2.2 Окно схемы измерений 9

5.2..3 Управляющие и регистрирующие инструменты 13

5.2.4 Рабочая тетрадь 19

5.2.5 Обработка результатов измерений 25

5.2.6 Формирование отчета 28

6 РАБОТА СО СТЕНДОМ 30

6.1 ПОДКЛЮЧЕНИЕ ИЗМЕРИТЕЛЬНОГО БЛОКА К ПК 30

6.2 Установка И ЗАПУСК ПО стенда 31

7 ТРЕБОВАНИЯ ПО ТЕХНИКЕ БЕЗОПАСНОСТИ 31

8 ВОЗМОЖНЫЕ НЕИСПРАВНОСТИ И СПОСОБЫ ИХ УСТРАНЕНИЯ 31

1 Назначение стенда

Автоматизированный лабораторный стенд для исследования электрофизических свойств полупроводниковых материалов методом эффекта Холла служит для проведения лабораторных занятий в учебных заведениях высшего профессионального образования при многоуровневой подготовке специалистов, инженеров и бакалавров в рамках укрупненной группы специальностей и направлений подготовки 210000 – Электронная техника, радиотехника и связь. Стенд может быть также использован для образовательных программ технической и педагогической направленности в учебных заведениях среднего профессионального образования.

Стенд предназначен для исследований характеристик полупроводников в диапазоне температур при различных значениях индукции магнитного поля. Аппаратная часть стенда состоит из персонального компьютера (ПК), измерительного блока (ИБ) и магнитной системы. В магнитном зазоре системы установлены исследуемые образцы элементов Холла, малогабаритный нагреватель и датчик температуры.

Программное обеспечение позволяет построить зависимости удельной электропроводности, концентрации и подвижности носителей заряда от температуры, определить ширину запрещенной зоны материала полупроводника.

Подключение измерительного блока и установка программного обеспечения должны осуществляться специалистом, имеющим навыки работы с персональным компьютером.

2 Основные технические характеристики

1. Программное обеспечение стенда работает под управлением ОС Windows 7.

2. Измерительный блок подключается к ПК по интерфейсу USB.

3. Стенд предназначен для работы при температурах от +10 до +35ºС и относительной влажности воздуха до 80 % при 25ºС.

4. Технические характеристики измерительного блока:

   1. Электропитание от сети переменного тока: напряжение, В 220 ± 22 частота, Гц 50 ± 0,4 потребляемая мощность, Вт, не более 40

   2. Максимальный ток, протекающий через магнитную систему, А 1

   3. Максимальная индукция магнитного поля в зазоре, Тл 0,15

   4. Максимальный ток, протекающий через элемент Холла, мА 4

   5. Максимальное значение ЭДС Холла, мВ 250

   6. Максимальное напряжение на полупроводнике, В 6

   7. Максимальная температура нагревательного элемента, °С 100

   8. Количество образцов элементов Холла 2

   9. Габаритные размеры ИБ, мм, не более: длина 260 ширина 180 высота 90

   10. Габаритные размеры магнитной системы, мм, не более длина 140 ширина 75 высота 90

   11. Масса ИБ (с магнитной системой), кг, не более 4

   12. Средняя наработка на отказ, ч, не менее 500

   13. Средний срок службы до списания, лет, не менее 5