仪器名称 | 超高真空超低温能源器件综合表征系统 Cryofree superconducting magnet system |
仪器型号 | TeslatronPT14T |
仪器放置位置 | 厦门大学翔安校区能源材料大楼1号楼1170 |
仪器功能介绍 | 无液氦极低温超导磁体测量系统是目前世界上唯一能够实现可定制化的极低温度（300 mK）和超强磁场（14 T）物性表征环境，通过定制化的样品杆实现扫描探针显微镜操纵与测量的能力，实现单分子磁体及石墨烯等二维纳米材料诸如电阻、霍尔电阻、临界电流、伏安特性等电学性质的测量。 |
性能指标 | 1、磁场变化范围：-14 T至14 T； |
样品要求 | 1、STM：样品导电，具有原子级平整表面； 2、样品尺寸：≤5mm*5mm； 3、电学性能测量：样品尺寸≤1cm*1cm。 |
仪器说明 | 1. STM插杆最大扫描范围：室温下为2 µm × 2 µm，低温下为0.5 µm × 0.5 µm； 2. He3插杆，其外径为50 mm，样品空间直径为43 mm； 3. 300 mK-300 K范围内温度连续可调； 4. He3插杆低于1.2 K的温度稳定性为±3 mK； 5. He3插杆配备22对康铜双绞线，同时配备有高纯He3气体、温度控制器及已标定的RuO2温度计。 |
参考描述：
In this experiment we mounted the FETs on a 16-pin DIP (Dual-Inline-Package) sample holder and ####ed them #### the TeslatronPT cryostat’s MeasureProbe sample mount. The PCB is manufactured from Aluminium Nitride, a high thermal conductivity ceramic, to improve thermalisation. Three low-threshold voltage FETs were measured. These consisted of a p-type and a n-type zero-threshold voltage FET and a n-type -0.4 V-threshold FET. The Drain-Source Current (IDS) was taken as a function of the Drain-Source Voltage (VDS) and then Gate-Source Voltage (VGS). Figure 1 demonstrates the electrical circuit used. These I-V curves are taken using two Keithley 2450 SMUs in twoterminal mode at twenty different temperatures between 295 K and 1.5 K, evenly spaced on a logarithmic scale. Temperature control and stabilisation was provided by a MercuryiTC. The wiring resistance was recorded at each of these steps in a separate measurement, allowing us to subtract the effect of the wiring resistance from the I-V curves.
在本实验中，我们将场效应晶体管（FET）安装在 16 引脚的双列直插式封装（DIP）样品支架上，并将其插入特斯拉龙 PT 冷却器的 MeasureProbe 样品支架中。印刷电路板（PCB）由氮化铝制成，这是一种高热导率的陶瓷材料，以改善热化效果。我们测量了三个低阈值电压的场效应晶体管，其中包括一个 p 型和一个 n 型零阈值电压场效应晶体管以及一个 n 型 -0.4 V 阈值电压场效应晶体管。我们先将漏源电流（IDS）作为漏源电压（VDS）的函数进行测量，然后再作为栅源电压（VGS）的函数进行测量。图 1 展示了所使用的电路。这些 I-V 曲线是在 295 K 至 1.5 K 之间二十个不同温度下，以对数均匀间隔，使用两个 Keithley 2450 半导体参数分析仪（SMU）在两电极模式下测量得到的。温度控制和稳定由 MercuryiTC 提供。在每个步骤中，我们单独测量了接线电阻，从而能够从 I-V 曲线中减去接线电阻的影响。
