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基于LabVIEW的图像采集与分析系统设计

专家
2013-03-12 16:01:01    评分

  介绍:

  本设计是基于 Rymaszewski 四探针双电测组合法,运用虚拟仪器技术设计了薄膜方块电阻(Sheet Resistance)测量系统。本次设计的测量系统是基于虚拟仪器开发软件 LabVIEW 和 NI ELVIS II 平台。其中,在 NI ELVIS II 平台搭建了可控电流源电路和电流/电压探针自动切换电路。系统中利用 NI ELVIS II 平台集成的多种仪器功能以及丰富的、易操作的 I/O 口,实现了的数字量 I/O 输出数字量控制电流/电压探针自动切换电路,利用 NI ELVIS II 平台上的模拟量输出通道输出电压信号控制电流源电路的输出电流,并利用 NI ELVIS II 平台上的模拟量输入通道测量两次电压值,最后用 LabVIEW 软件完成对成范德堡(Van der Pauw)修正因子和方块电阻的计算,从而实现薄膜方块电阻自动测量、记录和显示。

  应用方案:

  薄膜方块电阻(Sheet Resistance)是薄膜材料最重要的电特性参数之一。随着集成电路由超大规模 (VLSI )向甚大规模(ULSI )发展,薄膜方块电阻大小是器件设计和器件制造过程中选择材料、控制工艺条件的主要依据和决定器件质量的关键因素,因此薄膜方块电阻测试仪器的开发也越来越受到人们的关注。本设计基于 Rymaszewski 四探针双电测组合法,运用虚拟仪器技术设计了一快速的、高精度的薄膜方块电阻(Sheet Resistance)自动测量系统。

  Rymaszewski 四探针双电测组合法测量薄膜方块电阻的计算公式可表示为:

  

  式中, Rs 为样品的薄层电阻, V1 为探针 1, 2 通电流在探针 3,4 间测得的电压,V2 为探针 1, 4 通电流在探针2,3 间测得的电压, I 为探针 1, 2 和探针 1,4 中通过的电流,为范德堡修正因子。

  本设计可分为硬件设计和软件设计,具体如下:

  1) 硬件设计:硬件电路(电流/电压探针自动切换电路、可控电流源电路)均搭建在 NI ELVIS II 的实验平台的面包板上,运用该平台的数字量输入/输出通道对电流/电压切换电路进行控制,运用该平台的模拟量输出通道输出电压信号来控制电流源电路的输出电流,并运用该平台的模拟量输入通道对电压信号进行采集。系统的整体结构如下图 1。

  

 

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关键词: NI     LabVIEW     薄膜方块电阻    

菜鸟
2013-05-23 18:08:37    评分
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四探针法测薄膜的方块电阻


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