Modüler Prob İstasyonu

Modül: Teknik Detay / Amaç

Isıtıcı

Hot plate (max 200°C), PID sıcaklık kontrolü

Soğutucu

Sıvı azot (LN2, -196°C), Peltier, aktif hava soğutma

Sıcaklık Kontrolcüsü

Dijital/PID, 0.1°C çözünürlük, geniş aralık

Elektromıknatıs

0–0,5 Tesla, akım kontrollü, Hall ölçümleri için uygun

Stereo Mikroskop

7–45x büyütme, LED ring light, trinoküler, kamera entegre

Vakum/vidalı tutucu

Wafer, çip veya özel numune montajı için

Prob Manipülatörleri

Manüel / Motorize, XYθ hareket, mikrometre altı çözünürlük

Diğer

Mikroşırınga, mikropipet, özel adaptörler

Prob istasyonu, MOSFET, diyot, ince film transistör (TFT) gibi yarıiletken aygıtların elektriksel karakterizasyonunu gerçekleştirmek için kullanılır. IV karakteristik ölçümleriyle cihazların akım-gerilim davranışı detaylı şekilde analiz edilir. Bu testler, cihazın anahtarlama özellikleri, eşik gerilimi, sızıntı akımı, lineer ve saturasyon bölgesi davranışları gibi temel parametrelerin belirlenmesine olanak tanır.

Örnekler:

• MOSFET’in IV (Akım-Gerilim) eğrisi ölçümü

• TFT veya diyotlarda sızıntı akımı analizi

• Geliştirilen sensör çiplerinde kontak ve tabaka direnci testleri

Hall etkisi ölçümleri, bir malzemenin taşıyıcı tipini (n-tip veya p-tip), çoğunluk taşıyıcı yoğunluğunu, özdirencini ve taşıyıcı mobilitesini belirlemek için kullanılır. Prob istasyonuna entegre edilen elektromıknatıs ve hassas ölçüm elektroniği ile Hall gerilimi ölçülür. Tek bir SMU ve otomasyon yazılımı ile tüm Hall protokolleri hızlı ve tekrarlanabilir şekilde uygulanabilir.

Örnekler:

• Yarıiletken ince filmlerde mobilite ve özdirenç ölçümü

• Hall bar yapılarında taşıyıcı yoğunluğunun belirlenmesi

• Manyetik alan altında IV karakterizasyonu

Prob istasyonu, özellikle ince film malzemelerde tabaka direnci, yüzey ve temas (kontakt) direnci gibi parametrelerin hassas ölçümü için idealdir. Çoklu prob kullanımı ile Van der Pauw, dört uçlu (four-point probe) yöntem gibi teknikler uygulanabilir. Böylece farklı tabaka kalınlıklarında, farklı altlık ve proses koşullarında malzeme performansı objektif olarak değerlendirilir.

Örnekler:

• Van der Pauw yöntemi ile tabaka direnci ölçümü

• Farklı sıcaklıklarda film özelliklerinin analizi

• İnce film malzeme optimizasyonu ve kalite kontrol süreçleri

Mikro ve nanoyapılarda mekanik kuvvet uygulayarak elektriksel yanıtın gözlemlenmesi, stress-strain (gerilme-gerinim) karakterizasyonu, eğilme/titreşim analizi gibi testler için prob istasyonu kullanılabilir. Prob uçları ile kontrollü temas ve kuvvet uygulanarak, yapıların mekanik dayanımı ve elektriksel/manyetik davranışı incelenebilir.

Örnekler:

• Mikrokanatçık, MEMS, ince kiriş gibi yapıların elektriksel/mekanik testleri

• Magnetik alan altında mekanik modülasyon

• Termal siklus altında malzeme dayanıklılık analizi

Aynı anda birden fazla elektrot, sensör veya mikro cihazın test edilmesi gereken uygulamalarda, prob istasyonunun çoklu bağımsız prob özelliği büyük avantaj sağlar. Sensör matrisleri, çoklu pinli çipler veya entegre devre dizileri üzerinde paralel ölçümler alınabilir. Otomatik anahtarlama ve veri toplama ile yüksek verimli test ortamı sağlanır.

• Örnekler:

• 2–6 bağımsız prob ile çoklu sensör karakterizasyonu

• Sensör matrislerinde eş zamanlı cevap testi

• Hızlı prototipleme ve devre dizisi doğrulama ölçümleri

Biyosensör geliştirme ve mikroakışkan sistemlerde, mikroelektrotların elektriksel performansı, sensör cevap karakteristikleri, sıvı enjeksiyonu ve hücresel yanıt gibi parametreler prob istasyonu ile test edilebilir. Mikroşırınga veya mikropipet entegrasyonu ile hassas sıvı transferi yapılabilir; mikrokanal ve sensör yüzeylerine yönelik anlık ve sürekli elektriksel ölçümler alınabilir.

Örnekler:

• Biyosensörlerde akım/gerilim tabanlı duyarlılık testleri

• Mikroakışkan kanallarda elektriksel iletkenlik analizi

• Hücre kültürlerinde elektrot üzerinden uyarma ve ölçüm