【真空变温薄膜电阻测试仪】
功能作用介绍：
随着现代高新技术的发展，超大规模的集成电路(Integrated Circuit)已经达到纳米量级的尺寸。如此小的尺寸离不开薄膜材料的制备及特性研究，薄膜的电阻是薄膜材料的一个重要参数。薄膜电阻的阻值影响电子器件的性质，例如，在发光二极管的制造中，二极管PN结上作为电极的金属阻值影响发光二极管的发光效率。因此，薄膜电阻的测量在薄膜物理和半导体工业中有重要的应用，常用的薄膜电阻测试方法是四探针法。
在大学物理实验中的四探针测试薄膜电阻实验项目不多，没有研究电阻率随温度变化规律的内容，本着教学与科研相结合的思路，我们开发了这套仪器。
本套仪器采用功率30W的加热器，XMT612型智能温控仪，温度在室温至200摄氏度可调。恒流源0.2~2mA，24V可调，电压表是4位半数字电压表，可测量金属和半导体薄膜的电阻率。旋转式机械泵，极限真空10Pa，本仪器真空腔气压在0.01~0.1MPa可调。四探针均为不锈钢材质，弹性可调。本仪器配套不同厚度Au薄膜，ZnO薄膜，VOx薄膜和Bi2Te3薄膜样品。
利用本套仪器，设计三个实验内容：
实验内容一：研究厚度对Au薄膜电阻率的影响，研究温度对Au薄膜和ZnO薄膜电阻率的影响。
实验内容二：研究VOx薄膜的热滞现象;
实验内容三：研究Bi2Te3热电材料的塞贝克效应。
另外，用户也可根据实际情况，开设其中一个或多个实验，也可以测试其他材料的电阻和温度特性。
关于真空的获得和利用，一直是近代物理实验的内容，而且二级真空系统复杂，学生很难在短时间内理解关于真空方面的知识，同时掌握机械泵和分子泵的操作。本套仪器采用耐压的玻璃罩和旋转机械泵，获得粗真空，操作简单易学，学生可直接观察真空腔内的情况，也有利于学生对真空中气体分子平均自由程和分子碰撞频率及压强关系等知识点的理解。
智能温控系统在科研和实践中已广泛应用，有必要将此部分知识转移到大学物理实验中。本套仪器让学生自己校准温度，通过调节PID的数值，观察PID参数对升温速率的影响，理解简单伺服系统的工作原理。
本套仪器可在0.01~0.1MPa气压范围内，采用直线四探针法测试金属和半导体薄膜的电阻率，在室温至200摄氏度的变化规律，研究不同材料变温特性。在学习新知识，加深对旧知识理解，训练新的技能和方法等方面均有较好效果，适合在大学物理的专题实验和研究性实验中应用，用户也可以根据实际情况，以此为平台，开发新的实验内容。
作品名称：真空变温薄膜电阻测试仪
完成单位：北京交通大学
