详细介绍

ModuLab XM MTS 材料电特性测试系统

ModuLab XM MTS(材料电特性测试系统)是模块化的，*整合的研究系统，可用来测试从绝缘体到超导体的大部分材料的电学性质。

系统提供：

时域技术包括I-V，恒定DC，脉冲电位以及电位扫描。
AC技术包括阻抗，电容，介电常数，电气模型，C-V以及Mott-Schottky。
可选模块扩展了测试范围—高电压、样品/参比、功率放大器和低电流测试。
高/低温系统及样品架配件包括低温系统、高温炉等等

很多测试系统都可以测试材料的电学性质。典型的系统分析可以分为两类：要么提供时域技术，如恒定电流，通过脉冲电压和扫描电压(I-V)确定材料的电学性能；要么提供AC技术如阻抗、电容、C-V或者Mott-Schottky来提供更多细节信息进一步分析材料的导电机理。许多情况下，根据被测材料的类型，通常需要多个供应商提供多种设备，包括放大器、功率放大器、控温测试设备(低温系统或高温炉)，敏感的电流放大器等。

ModuLab XM MTS将上述所有的功能整合于一个模块系统中，从而提供了*的方法进行材料测试。核心MAT模块提供了高速时域测试功能，系统中还可以加入可选模块，例如加入频响分析模块提供阻抗/C-V测试能力，加入模拟放大器提供高电位/低电流测试，加入控温附件则可以实现温度的控制。这种模块化方法对于用户有如下优点：

启动成本低－您可以先购买MAT核心组件以及主机箱，当资金允许时再购买可选附件。
节约成本－为本系统购买的模块以及附件适用于所有的测试技术。电流以及高电位放大器服务于时域测试和AC测试，所有测试均可实现温度控制。
易于操作－同样的系统软件用在所有测试中，减少了学习时间，增加了熟悉度。
系统维修－当系统的某一模块无法正常工作时，系统的其他组件不会受到影响，当该模块取出维修时，其他组件能继续正常工作。

系统有两种尺寸配置，满足不同预算，可以配合您的研究，为您量身定做，适应和拓展您的研究深度和广度。

Modulab XM MTS软件是全面、灵活、易于操作。该系统有多种测试类型可供选择，从标准开路电压、I-V、C-V和Mott Schottky测试到复杂的多步序列测试，包括样品制备、先进的实验技术以及综合阻抗分析。

在实验进行的所有阶段都用到了图表，以便用户精确理解自己的样品需要进行什么样的测试。一旦软件中输入参数，软件中的波形图将给出样品运行时，该实验所需要的实际时间及实验的设置值。
软件还给出了接线图，以方便用户检查样品是否正确连接，并在开始测试之前给出调整。
软件提供了多种数据采集模式可供用户自由选择而不受所选实验类型的限制。例如当运行电压脉冲实验时，就会选择高数据采样率，以便分析脉冲(电压和电流)的实际形状，以选择*测试点。
为了使用户能够分别实现序列AC、DC、温度和阻抗测试，软件提供大量的循环测试设定方法，方便使用。
导航式树状结构
可供浏览的导航式树状结构让使用者可设定及显示设定模板、试验、参数、图形与报告。针对特定的一个样品或一组样品，多个项目可以成组，成为序列实验并归档。
集成DC/阻抗
实验可能包含单一或多个步骤顺序。DC时域及AC阻抗步骤*整合在一起，能进行如恒定电压I-V、C-V、Mott-Schottky和电压脉冲的序列实验。软件甚至允许在AC模式下操作单波扫描、谐波分析及多波FFT功能，同时完成。
数据分析
数据模拟之例行程序*整合到ModuLab软件中，包括线、圆、等效电路模拟。等效电路模型，可使用一系列的元件包括：电阻、电容、电感、分布参数元件，常相位元件，扩散元件。有些广泛使用的模型在软件中己预先设定，其它模型则可用图表等效电路模型编辑器很轻松地建立，这可建立在许多材料应用中非常复杂的阻抗模型。
数据报告模板
内置数据报告模板格式将采取实验结果、并与图表、曲线图及分析结果一起输出到文字处理器。构建报告简单易行。

ModuLab XM MTS 材料电特性测试系统

MAT核心模块	模块
核心MAT模块使用新的数字信号处理器（DSP），能精准地进行控制和测量。 ● 使用高采样速率(64 MS/s)与插值滤波功能之平滑的波形，能在所有平滑的模拟技术之下，传送精度、稳定度及控制数字波形技术。 ● 应用于脉冲与快速I-V技术之高速数采达1MS/S ● 高带宽可以用于高速I-V、脉冲和阻抗（需MFRA选项）的精确、可靠测量； ● 浮地电极，用于在接地的电池、压力容器、导管与贮存箱的测量。 ● 灵活的实验顺序安排，容许在实验中有需要的特定点上以高速率采集资料，如：分析脉冲或高速CV。 ● 在各种实验技术之间瞬时切换的能力，提高了操作及测量的灵活性，例如C-V，Z-V，脉冲，阻抗测量等。	MAT 1MHz
MFRA频率响应模块
阻抗、导纳、电模数、C-V、Mott-Schottky、介电常数分析，整个频率范围（10 μHz to 1 MHz）内采用多种测量技术，MTS均可完成。 ● 单一正弦相关：提供的精度与可重复性。成千上万的研究文章都是使用Solartron的阻抗测试技术完成。 MFRA结合品质的模拟硬件设计及新一代的高速数字信号处理器(DSP)技术，提供更高的测量速度与精度(从1MHz至10Hz，每10倍频间隔采样，取样10点，仅需5秒)，将阻抗测量性能带领到更高的境界。 ● 多正弦/快速傅立叶转换(FFT)分析：同时触发与测量可由使用者选择的多重频率，提供甚至更快速的测量性能。这对于快速低频分析及随时间变化或不稳定体系之测量特别有用。多正弦/快速傅立叶转换(FFT)测量是如此快速，因此可经常在样品体系改变响应之前完成。 ● 谐波分析：采用FFT分析技术及单一或多重频率触发，以便研究线性与失真。 ● C-V 和Mott-Schottky 测量：在整个频率范围使用上，用单波或多波测量技术实现。	MFRA 1MHz (10μH z~1MHz)
MHV100V高电压选项
标准的MAT核心模块能提供高达±8V的扫描电压值，对于很多应用，高电压也是必须的，如在高阻抗绝缘材料情况下。 MAT和MHV选项可以提供±100 V 范围内超平滑的扫描电压、I-V、DC、脉冲测试。自动衰减样品电压以满足MAT核心模块测量的要求。 MHV能同样提供峰值为100V的AC峰形，用于样品阻抗测试，DC及AC信号可以结合用于高压的C-V、Mott-Schottky、电容及阻抗测试。	MHV 100 (100V)
MREF 样品/参比选项
MREF可以提高电介质样品的AC阻抗的测量精度。电容标样可以测量系统误差。 MREF样品/参比选项通过先测量样品，再测量一个已知标定过的与参比有相似阻抗值的电容，使用验证过的电缆来提高电介质材料AC测量的准确度。参比电容的测量提供准确测量值，消除在样品测量中由于连接电缆，测量回路所带来的系统误差，多个标定的内部参比电容可供选择用于匹配各类样品阻抗，如需要，用户可以采用外部参考模式，使用外部参比电容。	MREF
MFA小电流选项(Femto安培计)
标准MAT核心模块能够达到1pA电流分辨率，这个分辨率对于许多材料测试已足够。但对于高阻抗材料，如绝缘体、介电材料、陶瓷、纳米材料（碳纳米管）、半导体材料等，可能需要更为灵敏的电流测量精度。 fA电流测量选项MFA是设计用于解决极小电流(150aA)分析。也可结合与MHV高压选项使用，以测量*阻抗材料(>100TΩ )；也可以与MREF结合提高材料测试精度和重现性。	MFA
MBST-2A 电流放大器选项
MAT核心模块提供的标准电流范围是±100 mA. 对于超导体或半导体测试，如需要更大的电流可通过选购2A内置电流放大器。 MBST选项提供高达±2A的电流输出，这使得测量样品上的压降更为简便，提供阻抗分辨率达10μΩ。	MBST-2A
主机插槽选项
根据不同的模块个数，按照预算选择合适的主机箱。	Chas 08 Chas 04
附件及样品支架
5K-600K低温系统（含样品支架及温度控制器）采用液氮或液氦来测试固体、液体或粉末材料，提供温度范围非常宽广，从5K到600K以上。为了避免样品发生破裂或膨胀，样品与制冷剂蒸汽不直接接触，而是将样品定位于一个独立的空间，通过热交换气体(通常是干燥的氦气)热交换来实现加热或者是冷却。	129610A
室温固体样品支架，设计用于中温范围，测试固体材料。样品架可以采用2端或4端模式来测试高阻抗或低阻抗样品。	12962A
电极连接附件（10,30,40mm直径）与12962A配套使用	12963A
液体样品支架	12964A
高温炉用于离子导体，固体氧化物和固体电解质
高压放大器为满足10KV电压测试，外接放大器，配合内部100V电压测量，实现对外部样品高压测量。
探针台可与非低温及低温探针台联用，实现5K-475K的测量
软件
系统标准配置软件 Modulab MTS软件是全面、灵活、易于操作。该系统有多种测试类型可供选择，从标准开路电压、I-V、C-V和Mott Schottky测试到复杂的多步序列测试，包括样品制备、先进的实验技术以及综合阻抗分析。	Modulab MTS 软件

应用

ModuLab XM MTS系统设计的目的是检验由绝缘体至超导体的几乎任何类型的材料，包括:

纳米材料
半导体
光伏
陶瓷
聚合物
显示材料
铁电/压电材料
介电材料
生物材料
超导体

该材料可以是固体，液体或粉末，可使用加热到>1600℃高温炉或冷却到接近零度的低温系统。使用时间域，阻抗和温度测试大多数材料均可获得性能表征。

陶瓷

陶瓷经常用于高温及绝缘领域，特别是航天涡轮扇叶、宇宙飞船的材料片、引擎喷嘴、传感器、盘状刹车等。MTS系统的高电压、高温和低电流模块完美的提供了陶瓷材料的测试环境。
MTS多种选项：• MHV100V高电压 • 外部超高电压放大器（10kV） • MREF采样/参比模式 • 超微电流测量之MFAfA选项 • 高温炉

聚合物

MTS系统可用于测量聚合物的电性能，如电缆绝缘材料、显示屏基质材料、半导体低K介电材料、导电聚合物、塑料涂层等。阻抗测试广泛应用于聚合物介电特性的测试。
MTS多种选项：• MHV100V高电压 • MREF采样/参比模式 • 超微电流测量之MFA fA选项 • MFRA交流性能测试 • 低温系统用于玻璃化试验

纳米材料

新型纳米材料参杂于现有的陶瓷、聚合物等材料中，制造出具有优异的机械、电气及热特性的复合材料。MTS系统的多功能性及模块性结构是测试这些新型材料电性能的之选。
MTS多种选项：• MHV100V高电压 • MREF采样/参比模式 • 超微电流测量之MFA fA选项 • 低温系统 • MFRA交流性能测试

太阳能电池

太阳能电池以其来源于太阳的*以及廉价的特点成为传统燃料的替代。MTS系统集成I-V特性（评估功率/转换效率）及阻抗/C-V特性（确定载流子密度和迁移率）测量为一体，简化了测试程序，降低了投入成本。
MTS多种选项：• 时域和交流测试 • MHV100V高电压 • MREF采样/参比模式 • 超微电流测量之MFA fA选项 • MBST 2A大电流选项 • MFRA交流性能测试

超导体

超导体是指在一个临界温度以下具有零电阻的材料，它们广泛用于电磁体、如MRI、NMI与质谱仪；MTS系统的超低阻抗测试特点和精确的温控附件是测量超导材料的必选。既能精确控制温度，又能测量超低阻抗，是对这类材料测试的要求。
MTS多种选项：• MBST 2A大电流选项用于低阻抗测试 • 低温系统 • MFRA交流性能测试

显示材料

新型显示技术，如OLED及AMOLED,为手提电脑、手机及薄屏电视提供了更大的发展潜力。MTS系统为该类产品提供了多种测试方法，如脉冲（显示保持/Flicker测试）、I-V.C-V及阻抗测试。
MTS多种选项：• MHV100V高电压 • MREF采样/参比模式 • 超微电流测量之MFA fA选项 • MFRA交流性能测试

半导体

半导体材料的电阻率因随周围的电场变化而变化，被广泛应用于PC、整流器、太阳能电池、放大器等。MTS系统的AC与时域测量功能包括I-V、C-V、温度控制及宽泛的电压、电流范围为研究者提供了极大的方便。
MTS多种选项：• I – V，C – V，Mott-Schottky • MHV100V高电压 • MREF采样/参比模式 • 超微电流测量之MFA fA选项 • MBST 2A大电流选项 • 低温系统 • MFRA交流性能测试

介电材料

铁电材料（常用于电子应用，如PC内存）、压电材料、陶瓷、聚合物、油品、玻璃以及粘土都属于介电材料（绝缘体）。MTS系统的高电压、杰出的电流分辨率及高精度非常适用于测量此类介电材料的电性能。
MTS多种选项：• I – V，阻抗 • MHV100V高电压 • MREF采样/参比模式 • 超微电流测量之MFA fA选项 • 高温炉或低温系统 • MFRA交流性能测试

生物材料

利用时域及AC测量技术，MTS系统可用于各种生物材料、医用植入材料、血液、病毒或组织细胞以及药物在体内传输的测量。虽然不能直接和生物活体相连接，但是广泛应用于体外测试。
MTS多种选项：• MREF采样/参比模式 • 超微电流测量之MFA fA选项 • 低温系统 • MFRA交流性能测试

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ModuLab XM MTS 材料电特性测试系统