变温微探针系统
变温微探针系统设计用于半导体材料如砷化镓（GaAs）、非晶硅碲镉汞等需要低温（70K）或高温（730K）下的测试需要。变温微探针系统可提供精确的温度控制和无振动无噪音的工作环境。该微探针系统具有1到7根独立控制的探针，每根探针带有可三轴移动线缆，可直线移动，可精确定位，定位精度优于50微米，该平台可执行宽范围的测试和实验，包括：材料的电子表针和深层次瞬态光谱的测试。MMR拥有专利的Joule-Thomson温度台提供了低温制冷和高温加热的环境，提供了自动化的高精度的宽范围温度控制。该变温微探针系统有很多可选配件，包括从上至下的光学显微镜系统、分子泵、观察窗、光纤光学探针操作器、隔振台等。这套系统，可满足实验室提供多种测试需要和机会。
典型的变温微探针系统包括：
? 高纯高压气体（一般为氮气或者氩气，仅用于Joule-Thomson腔体制冷使用）
? 过滤干燥装置（仅用于Joule-Thomson热台的制冷），带高压管路
? 用于加热和制冷的热台
? 温度控制器
? 4接口或7接口微探针真空腔
? 用于真空腔的操作器
? 真空泵装置
? 可选的辅助部件如光学显微隔振台、涡轮分子泵等
除以上变温微探针系统部件以外，还包含一些集成到SMA连接器上的电子部件，用于操纵样品盒测量。他们可以不从MMR购买，用户可根据自身需求集成任何信号发生装置和测量装置。
热台变温范围
当真空腔系统维持在低于8mTorr以下的真空时，MMR的测试仪器可获得如下温度范围：
? 室温
? 70K 至 580K*
? 80K 至 580K
? 70K 至 730K*
? 80K 至 730K
? 室温至730K*
* 真空辅助Joule-Thomson热台需要在热台气体出口辅助真空泵，这个热台不适用于超高真空或者电子显微镜。热台无需过滤干燥装置。
当热台在环境压力装置中使用时，并带有良好的气氛控制，可获得如下如下温度范围：
? -10 oC 至 200 oC (使用氮气) 或者-30 oC 至 200 oC (使用氩气)
? -10 oC至350 oC (使用氮气)后者-30 oC 至 350 oC (使用氩气)
? 室温至350 oC
** 这些最高温度范围是在理想的环境控制下如具有无湿度的干燥纯净气体状态下的手套箱实现的。
MMR公司提供独特的可编程温度控制器专门用于我们专利的低温制冷和热台系统。该控制器提供精确的温度测试，高精度和稳定的温度控制，在70K至730K温度范围内易于数据的采集。控制循环、温度升降等操作都使用软件控制，成为用户强有力的研究固态材料的工具。电路接线盒温度控制器和独有的加热台使用电路接线盒将样品表面和外部引脚之间进行
连接，可以共同工作。这提供了一个灵活的扩展，系统可通过了4个外部BNC连接其他选件。
过滤和干燥装置
过滤干燥器系统是必要的，用以除去水和其它可冷凝的污染物，使焦耳汤普森冷腔性能优化。不使用这些系统中的任何一个，将导致冷却系统的冷却能力的降低，并缩小温度范围。同时会堵塞通道，并最终对通道造成无法修复的损害。
有两种过滤干燥系统可选：Model F2115和Model F2105，这两套系统都可用于公司的微型Joule-Thomson冷腔。MMR的过滤干燥装置有很多种应用，包括：
? 适用于干燥氮气、氩气、氢气、氦气和其他气体，将露点降低到低于-75 oC.
? 使用这套干燥管路的微型冷腔，可以连续工作几百小时而不堵塞。
? 该干燥系统可以为使用地点提供一个高纯度水平的干燥气体，而无需以前需要很大成本消耗的干燥机。
*** 这两种过滤干燥系统的更加详细的信息请参考技术文件或者TSB003技术支持公告。
真空腔和操作装置
微探针系统有两种尺寸的真空腔可选。第一种是四接口真空腔，可安装1-4组机械手。第二种是7接口真空腔，可安装最多7个机械手。真空腔在真空状态下为无结霜设计。光学观察窗是普通的石英玻璃，然而很多种其他类型的观察窗也可能适合于您的特殊需求。4接口腔体是直径为1英寸的顶端观察窗。7接口腔体是直径为2.5英寸的顶端观察窗。微探针系统也可为观察窗加装挡板满足一些对光敏感的材料的暗场测试的需要。也可选一些用于透明光学材料研究的底部观察窗。微探针真空腔也可集成MMR的真空附件包*从而易于排空和净化真空腔。微探针真空腔也可在真空下工作在热台全部的温度范围，或者如果提供正压的惰性气体环境下也可工作在极限温度范围。机械手与其他电性和机械装置完全独立。如果只需要很少的机械手或者机械手由于需要使用特殊的机械手，他们可能很容易从微探针真空腔中拆除或者替换。微探针系统有两种类型的机械手可选。标准的机械臂带有SMA连接头** 连接头的外罩与真空腔和mini同轴线缆绝缘，同轴线缆用于连接SMA和钨钢探针。 尖端0.5um半径的钨钢探针是微探针系统的标准用探针。可选更小尺寸的0.1um的探针。光纤光学探针机械手作为客户定制可选。这些机械手很容易更换成标准的机械手，既可满足紫外光到可见光或者红外光范围的光纤光学探针，又可替代SMA连接器的耦合器和钨钢探针。
光纤光学探针既可用于接近于样品的指定波长的进光的耦合又可用于收集样品的发射光，从而估计到宽范围光学和光电子的实验。真空附件更详细的信息请参考TSB 012文件或咨询我们.同轴连接器可作为选件用于四接口真空腔，真空腔带有一个小的数字相机的显微镜，放置于顶部观察窗接口，允许用户通过USB数据线输出信号到计算机。也可测试样本，获取您样品及实验的图像或视频。
微探针系统选件
隔振台
VT1000型客制化的隔振台是专为集成涡轮分子泵的微探针系统而设计。隔振台的一侧开有6英寸直径的孔，用于涡轮分子泵和微探针腔底板之间的连接。隔振台上有一个光具座用于在隔振台上方便的集成光学装置。
涡轮分子泵
涡轮分子泵选件可使微探针真空腔获得10-6到 10-7Torr的真空。当使用涡轮分子泵时，防震台或者相对面需要一个约6英寸的孔用于安装。它成为VT1000型隔振台的理想集成选件。MMR根据真空度要求提供两种不同的涡轮分子泵可选。这些泵都非常可靠和紧凑。高抽速和低振动水平能使对振动敏感的光学实验得以顺利实施。
高频操作系统
MMR的微探针系统最初设计成用于深能级瞬态光谱仪（DLTS）的探针台，电容的测定使用1MHz的频率的探针。近年来为满足更高频率的需求，而使用了高频变温微探针系统（VTMP-MHF）.在这种高频微探针装置中，SMA连接器直接焊接在真空腔上，提供普通的接线板用于作为连接屏蔽罩和腔体内部的输入和输出口。做了一些额外修改的接线板可以获得最大400MHz的相对平缓的响应，并扩充脉冲上升沿至0.6ns*
* 更详细信息请参考VTMP-MHF系统文件或咨询我们。
微探针系统技术性能：
微探针系统有关于性能参数有三种基本的测试。
漏电流
使用安装在机械手和用于隔离真空腔和同轴电缆（同轴电缆用于连接SMA接头和探针）之间的SMA接头，从右图可以获得一般的漏电流，施加电压的漏电流的范围可低于皮安量级。
排气速率
微探针真空腔是为了稳定地使用真空压力10-7内的真空。当真空泵工作时，真空腔内的真空能够维持在恒定的真空压力下。当真空泵关闭后，七孔机械臂和四孔机械臂的腔体的真空漏率分别为46.8mTorr/秒和34mTorr/秒。
频率响应
探针深能级瞬态谱（DLTS）测量系统使用SMA连接器浮动接地，与真空腔隔离。
如右图所示的性能参数不是微探针本身的特性，而是带特殊的屏蔽罩后的特性。110MHz附近的共振频率对于线缆的长度和SMA的接地非常敏感，所需的屏蔽的数量严重限制了高频探针的测量。
另一方面，使用一些防护屏蔽罩，可以得到约40MHz共振频率类似的结果，允许上升沿时间最大到4ns,具有良好的响应。
特点和好处：
变温微探针系统因为其如下独特的优点和好处而广受关注，并成为经济且简单易用的研究工具：
? 模块化 – 您可根据预算和实验的需要升级您的系统.
? 桌上型配置: 小巧且紧凑
? 优秀的温度稳定性、可设定性和重复性.
? 无力学、声学或电子噪声.
? 快速制冷和暖机时间，并且无结霜
? 宽范围工作温度: 70K 至730K
? 无磁电引入到样品和热台.
? 低成本消耗: $0.50/小时
? Joule-Thomson热台无需液态制冷剂.
? 低功率消耗- 低于12W.
? 设计易于立体显微镜的集成 – 易于观察探针的位置和工作.
应用：
MMR变温微探针系统是一套灵活的用于固态材料的表征的测试设备。有很多种应用，包含但不仅限于如下应用：
? 光学实验
? 深能级光谱研究
? 显微精密控制
? 电子测量
? 光纤光学探针照明和光学研究
? 材料研究
? IC测试
? 红外探测器测试
? MEMS
? 环境控制腔的研究
