📄Работа №100580
Тема: ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ КОМПЛЕКС НА БАЗЕ МОДУЛЬНОЙ МИКРОЗОНДОВОЙ ПЛАТФОРМЫ ДЛЯ ИЗУЧЕНИЯ ЭЛЕКТРОФИЗИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК МАТЕРИАЛОВ
Тип работы
Магистерская диссертация
Предмет
электроэнергетика
Объем:
85 листов
Год:
2020
Просмотров:
81
4925
руб.
🛒 Купить работу
Не подходит эта работа?
Закажите новую по вашим требованиям
Узнать цену на написание
Закажите новую по вашим требованиям
Представленный материал является образцом учебного исследования, примером структуры и содержания учебного исследования по заявленной теме. Размещён исключительно в информационных и ознакомительных целях.
Workspay.ru оказывает информационные услуги по сбору, обработке и структурированию материалов в соответствии с требованиями заказчика.
Размещение материала не означает публикацию произведения впервые и не предполагает передачу исключительных авторских прав третьим лицам.
Материал не предназначен для дословной сдачи в образовательные организации и требует самостоятельной переработки с соблюдением законодательства Российской Федерации об авторском праве и принципов академической добросовестности.
Авторские права на исходные материалы принадлежат их законным правообладателям. В случае возникновения вопросов, связанных с размещённым материалом, просим направить обращение через форму обратной связи.
Настоящий учебно-методический информационный материал размещён в ознакомительных и исследовательских целях и представляет собой пример учебного исследования. Не является готовым научным трудом и требует самостоятельной переработки.
📋 Содержание
Задание 2
Реферат 4
Abstract 5
Содержание 6
Перечень сокращений и обозначений 8
Введение 10
1 Литературный обзор 11
1.1 Основные характеристики, принципы работы и возможности
комплекса для измерения электрофизических характеристик материалов 11
1.1.1 Микрозондовая станция Cascade Microtech MPS 150 11
1.1.2 Приборы National Instruments 13
1.1.3 Принципы программирования в среде LabVIEW 18
1.2 Основные электрофизические характеристики и влияние на них
внешних факторов 23
1.2.1 Классификация физических величин и влияние на них изменения
температуры 23
1.2.2 Методика измерений удельного электрического сопротивления
зондовыми методами 26
1.2.3 Оптические свойства наноматериалов 34
1.3 Выводы по главе 38
2. Виртуальный прибор для управления режимами оптической стимуляции
образцов 39
2.1 Аппаратная часть прибора 39
2.2 Программная часть виртуального прибора 41
2.3 Выводы по главе 44
3. Нагреватель образца для микрозондовой станции
Cascade Microtech MPS 150 45
3.1 Компоненты нагревателя 45
3.2 Принципиальная схема нагревателя образцов 48
3.3 Результаты тестирования 50
3.4 Выводы по главе 52
4. Модуль для высокотемпературного отжига широкозонных материалов в различных газовых средах 53
4.1 Общая конструкция модуля 53
4.2 Блок нагрева до 1300 °С 54
4.3 Блок нагрева до 950 °С 62
4.4 Результаты тестирования 67
4.5 Безопасность жизнедеятельности 69
4.6 Выводы по главе 80
Заключение 81
Список использованных источников 82
Реферат 4
Abstract 5
Содержание 6
Перечень сокращений и обозначений 8
Введение 10
1 Литературный обзор 11
1.1 Основные характеристики, принципы работы и возможности
комплекса для измерения электрофизических характеристик материалов 11
1.1.1 Микрозондовая станция Cascade Microtech MPS 150 11
1.1.2 Приборы National Instruments 13
1.1.3 Принципы программирования в среде LabVIEW 18
1.2 Основные электрофизические характеристики и влияние на них
внешних факторов 23
1.2.1 Классификация физических величин и влияние на них изменения
температуры 23
1.2.2 Методика измерений удельного электрического сопротивления
зондовыми методами 26
1.2.3 Оптические свойства наноматериалов 34
1.3 Выводы по главе 38
2. Виртуальный прибор для управления режимами оптической стимуляции
образцов 39
2.1 Аппаратная часть прибора 39
2.2 Программная часть виртуального прибора 41
2.3 Выводы по главе 44
3. Нагреватель образца для микрозондовой станции
Cascade Microtech MPS 150 45
3.1 Компоненты нагревателя 45
3.2 Принципиальная схема нагревателя образцов 48
3.3 Результаты тестирования 50
3.4 Выводы по главе 52
4. Модуль для высокотемпературного отжига широкозонных материалов в различных газовых средах 53
4.1 Общая конструкция модуля 53
4.2 Блок нагрева до 1300 °С 54
4.3 Блок нагрева до 950 °С 62
4.4 Результаты тестирования 67
4.5 Безопасность жизнедеятельности 69
4.6 Выводы по главе 80
Заключение 81
Список использованных источников 82
📖 Введение
Стремительно ворвавшийся в нашу жизнь термин «нанотехнологии», многократно осмеянный и обросший различными фейками, содержит в себе огромный класс различных реальных материалов, на основе которых созданы и продолжают создаваться новые устройства. Создание новых полупроводниковых структур может быть осуществлено с использованием нагрева исходных материалов до высокой температуры в атмосфере вакуума либо газовой атмосфере. Помимо задач синтеза новых сред и модификации уже имеющихся, возникает необходимость в разработке экспериментальных комплексов для исследования их свойств в различных условиях.
Полученные наноструктуры необходимо аттестовать. Для выполнения данной задачи не обойтись без современных прецизионных методов контроля, таких как оптическая, зондовая и электронная микроскопия. Особую роль в исследовании электрофизических свойств играют вольтамперные характеристики, позволяющие определять такие параметры как электрическое сопротивление, тип проводимости, концентрацию и подвижность носителей заряда в слое полупроводника. Особый интерес при исследовании также вызывает изменение свойств полупроводниковых элементов при воздействии на них светового излучения и повышенной температуры
Для систематического изучения процессов, протекающих в полупроводнике, используются комплексные методы измерения электрофизических свойств с последующей обработкой значительного объема полученных экспериментальных данных с использованием современного инновационного оборудования и компьютерных технологий, позволяющих создавать многоуровневые прецизионные и автоматизированные измерительные каналы.
Полученные наноструктуры необходимо аттестовать. Для выполнения данной задачи не обойтись без современных прецизионных методов контроля, таких как оптическая, зондовая и электронная микроскопия. Особую роль в исследовании электрофизических свойств играют вольтамперные характеристики, позволяющие определять такие параметры как электрическое сопротивление, тип проводимости, концентрацию и подвижность носителей заряда в слое полупроводника. Особый интерес при исследовании также вызывает изменение свойств полупроводниковых элементов при воздействии на них светового излучения и повышенной температуры
Для систематического изучения процессов, протекающих в полупроводнике, используются комплексные методы измерения электрофизических свойств с последующей обработкой значительного объема полученных экспериментальных данных с использованием современного инновационного оборудования и компьютерных технологий, позволяющих создавать многоуровневые прецизионные и автоматизированные измерительные каналы.
✅ Заключение
В ходе выполнения работы были разработаны модули для оптической стимуляции, подогрева и высокотемпературного отжига широкозонных материалов. Можно выделить следующие основные результаты:
1) В работе рассмотрены основные электрофизические характеристики полупроводников и влияние на них внешних факторов (света и температуры).
2) Описано оборудование, используемое в работе для автоматизации измерения электрофизических характеристик структур;
3) На базе контрольно - измерительного оборудования National Instruments реализован модуль оптической стимуляции широкозонных материалов для микрозондовой станции Cascade Microtech MPS150. Комплекс позволяет производить измерения вольтамперных и вольт-фарадных характеристик в условиях лазерной стимуляции при различных значениях оптической мощности излучателя;
4) На базе микрозондовой станции Cascade Microtech MPS150 разработан модуль подогрева образцов. Произведено тестовое измерение температуры нагреваемой поверхности. Модуль позволяет производить измерения электрофизических параметров материалов одновременно с нагревом и поддерживает заданную температуру с точностью ± 0.1 °С;
5) Разработан и собран модуль высотемпературного отжига материалов в вакууме и различных газовых средах. Проведены тестовые измерения динамики нагрева камеры. Два независимых блока нагрева позволяют нагревать образцы до температур 950 °С и 1300 °С.
1) В работе рассмотрены основные электрофизические характеристики полупроводников и влияние на них внешних факторов (света и температуры).
2) Описано оборудование, используемое в работе для автоматизации измерения электрофизических характеристик структур;
3) На базе контрольно - измерительного оборудования National Instruments реализован модуль оптической стимуляции широкозонных материалов для микрозондовой станции Cascade Microtech MPS150. Комплекс позволяет производить измерения вольтамперных и вольт-фарадных характеристик в условиях лазерной стимуляции при различных значениях оптической мощности излучателя;
4) На базе микрозондовой станции Cascade Microtech MPS150 разработан модуль подогрева образцов. Произведено тестовое измерение температуры нагреваемой поверхности. Модуль позволяет производить измерения электрофизических параметров материалов одновременно с нагревом и поддерживает заданную температуру с точностью ± 0.1 °С;
5) Разработан и собран модуль высотемпературного отжига материалов в вакууме и различных газовых средах. Проведены тестовые измерения динамики нагрева камеры. Два независимых блока нагрева позволяют нагревать образцы до температур 950 °С и 1300 °С.
ИЛИ
Поиск аналога
📕 Список литературы
🛒 Оформить заказ
⚡ Работу высылаем в течении 5 минут после оплаты.