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ModuLab XM MTS 材料電特性測試系統

産品概述：

MTS 材料電特性測試系統具有時域技術包括I-V，恆定DC，脈衝電位以及電位掃描。 AC技術包括阻抗，電容，介電常數，電氣模型，C-V以及Mott-Schottky。可選模組擴充套件了測試範圍—高電壓、樣品/參比、功率放大器和低電流測試。高/低溫系統及樣品架配件包括低溫系統、高溫爐等等

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ModuLab XM MTS(材料電特性測試系統)是模組化的，完全整合的研究系統，可用來測試從絕緣體到超導體的大部分材料的電學性質。

系統提供：

時域技術包括I-V，恆定DC，脈衝電位以及電位掃描。
AC技術包括阻抗，電容，介電常數，電氣模型，C-V以及Mott-Schottky。
可選模組擴充套件了測試範圍—高電壓、樣品/參比、功率放大器和低電流測試。
高/低溫系統及樣品架配件包括低溫系統、高溫爐等等

很多測試系統都可以測試材料的電學性質。典型的系統分析可以分為兩類：要麼提供時域技術，如恆定電流，透過脈衝電壓和掃描電壓(I-V)確定材料的電學效能；要麼提供AC技術如阻抗、電容、C-V或者Mott-Schottky來提供更多細節資訊進一步分析材料的導電機理。許多情況下，根據被測材料的型別，通常需要多個供應商提供多種裝置，包括放大器、功率放大器、控溫測試裝置(低溫系統或高溫爐)，敏感的電流放大器等。

ModuLab XM MTS將上述所有的功能整合於一個模組系統中，從而提供了獨特的方法進行材料測試。核心MAT模組提供了高速時域測試功能，系統中還可以加入可選模組，例如加入頻響分析模組提供阻抗/C-V測試能力，加入模擬放大器提供高電位/低電流測試，加入控溫附件則可以實現溫度的控制。這種模組化方法對於使用者有如下優點：

啟動成本低－您可以先購買MAT核心元件以及主機箱，當資金允許時再購買可選附件。
節約成本－為本系統購買的模組以及附件適用於所有的測試技術。電流以及高電位放大器服務於時域測試和AC測試，所有測試均可實現溫度控制。
易於操作－同樣的系統軟體用在所有測試中，減少了學習時間，增加了熟悉度。
系統維修－當系統的某一模組無法正常工作時，系統的其他元件不會受到影響，當該模組取出維修時，其他元件能繼續正常工作。

系統有兩種尺寸配置，滿足不同預算，可以配合您的研究，為您量身定做，適應和拓展您的研究深度和廣度。

Modulab XM MTS軟體是全面、靈活、易於操作。該系統有多種測試型別可供選擇，從標準開路電壓、I-V、C-V和Mott Schottky測試到複雜的多步序列測試，包括樣品製備、先進的實驗技術以及綜合阻抗分析。

在實驗進行的所有階段都用到了圖表，以便使用者精確理解自己的樣品需要進行什麼樣的測試。一旦軟體中輸入引數，軟體中的波形圖將給出樣品執行時，該實驗所需要的實際時間及實驗的設定值。
軟體還給出了接線圖，以方便使用者檢查樣品是否正確連線，並在開始測試之前給出調整。
軟體提供了多種資料採集模式可供使用者自由選擇而不受所選實驗型別的限制。例如當執行電壓脈衝實驗時，就會選擇高資料取樣率，以便分析脈衝(電壓和電流)的實際形狀，以選擇*佳測試點。
為了使使用者能夠分別實現序列AC、DC、溫度和阻抗測試，軟體提供大量的迴圈測試設定方法，方便使用。
導航式樹狀結構
可供瀏覽的導航式樹狀結構讓使用者可設定及顯示設定模板、試驗、引數、圖形與報告。針對特定的一個樣品或一組樣品，多個專案可以成組，成為序列實驗並歸檔。
整合DC/阻抗
實驗可能包含單一或多個步驟順序。DC時域及AC阻抗步驟完全整合在一起，能進行如恆定電壓I-V、C-V、Mott-Schottky和電壓脈衝的序列實驗。軟體甚至允許在AC模式下操作單波掃描、諧波分析及多波FFT功能，同時完成。
資料分析
資料模擬之例行程式完全整合到ModuLab軟體中，包括線、圓、等效電路模擬。等效電路模型，可使用一系列的元件包括：電阻、電容、電感、分佈引數元件，常相位元件，擴散元件。有些廣泛使用的模型在軟體中己預先設定，其它模型則可用圖表等效電路模型編輯器很輕鬆地建立，這可建立在許多材料應用中非常複雜的阻抗模型。
資料報告模板
內建資料報告模板格式將採取實驗結果、並與圖表、曲線圖及分析結果一起輸出到文字處理器。構建報告簡單易行。


MAT核心模組	模組
核心MAT模組使用新的數字訊號處理器（DSP），能精準地進行控制和測量。 ● 使用高取樣速率(64 MS/s)與插值濾波功能之平滑的波形，能在所有平滑的模擬技術之下，傳送精度、穩定度及控制數字波形技術。 ● 應用於脈衝與快速I-V技術之高速數採達1MS/S ● 高頻寬可以用於高速I-V、脈衝和阻抗（需MFRA選項）的精確、可靠測量； ● 浮地電極，用於在接地的電池、壓力容器、導管與貯存箱的測量。 ● 靈活的實驗順序安排，容許在實驗中有需要的特定點上以高速率採集資料，如：分析脈衝或高速CV。 ● 在各種實驗技術之間瞬時切換的能力，提高了操作及測量的靈活性，例如C-V，Z-V，脈衝，阻抗測量等。	MAT 1MHz
MFRA頻率響應模組
阻抗、導納、電模數、C-V、Mott-Schottky、介電常數分析，整個頻率範圍（10 μHz to 1 MHz）內採用多種測量技術，MTS均可完成。 ● 單一正弦相關：提供高精度與可重複性。成千上萬的研究文章都是使用Solartron的阻抗測試技術完成。 MFRA結合高品質的模擬硬體設計及新一代的高速數字訊號處理器(DSP)技術，提供更高的測量速度與精度(從1MHz至10Hz，每10倍頻間隔取樣，取樣10點，僅需5秒)，將阻抗測量效能帶領到更高的境界。 ● 多正弦/快速傅立葉轉換(FFT)分析：同時觸發與測量可由使用者選擇的多重頻率，提供甚至更快速的測量效能。這對於快速低頻分析及隨時間變化或不穩定體系之測量特別有用。多正弦/快速傅立葉轉換(FFT)測量是如此快速，因此可經常在樣品體系改變響應之前完成。 ● 諧波分析：採用FFT分析技術及單一或多重頻率觸發，以便研究線性與失真。 ● C-V 和Mott-Schottky 測量：在整個頻率範圍使用上，用單波或多波測量技術實現。	MFRA 1MHz (10μH z~1MHz)
MHV100V高電壓選項
標準的MAT核心模組能提供高達±8V的掃描電壓值，對於很多應用，高電壓也是必須的，如在高阻抗絕緣材料情況下。 MAT和MHV選項可以提供±100 V 範圍內平滑的掃描電壓、I-V、DC、脈衝測試。自動衰減樣品電壓以滿足MAT核心模組測量的要求。 MHV能同樣提供峰值為100V的AC峰形，用於樣品阻抗測試，DC及AC訊號可以結合用於高壓的C-V、Mott-Schottky、電容及阻抗測試。	MHV 100 (100V)
MREF 樣品/參比選項
MREF可以提高電介質樣品的AC阻抗的測量精度。電容標樣可以測量系統誤差。 MREF樣品/參比選項透過先測量樣品，再測量一個已知標定過的與參比有相似阻抗值的電容，使用驗證過的電纜來提高電介質材料AC測量的準確度。參比電容的測量提供準確測量值，消除在樣品測量中由於連線電纜，測量回路所帶來的系統誤差，多個標定的內部參比電容可供選擇用於匹配各類樣品阻抗，如需要，使用者可以採用外部參考模式，使用外部參比電容。	MREF
MFA小電流選項(Femto安培計)
標準MAT核心模組能夠達到1pA電流解析度，這個解析度對於許多材料測試已足夠。但對於高阻抗材料，如絕緣體、介電材料、陶瓷、奈米材料（碳奈米管）、半導體材料等，可能需要更為靈敏的電流測量精度。 fA電流測量選項MFA是設計用於解決極小電流(150aA)分析。也可結合與MHV高壓選項使用，以測量極高阻抗材料(>100TΩ )；也可以與MREF結合提高材料測試精度和重現性。	MFA
MBST-2A 電流放大器選項
MAT核心模組提供的標準電流範圍是±100 mA. 對於超導體或半導體測試，如需要更大的電流可透過選購2A內建電流放大器。 MBST選項提供高達±2A的電流輸出，這使得測量樣品上的壓降更為簡便，提供阻抗解析度達10μΩ。	MBST-2A
主機插槽選項
根據不同的模組個數，按照預算選擇合適的主機箱。	Chas 08 Chas 04
附件及樣品支架
5K-600K低溫系統（含樣品支架及溫度控制器）採用液氮或液氦來測試固體、液體或粉末材料，提供溫度範圍非常寬廣，從5K到600K以上。為了避免樣品發生破裂或膨脹，樣品與製冷劑蒸汽不直接接觸，而是將樣品定位於一個獨立的空間，透過熱交換氣體(通常是乾燥的氦氣)熱交換來實現加熱或者是冷卻。	129610A
室溫固體樣品支架，設計用於中溫範圍，測試固體材料。樣品架可以採用2端或4端模式來測試高阻抗或低阻抗樣品。	12962A
電極連線附件（10,30,40mm直徑）與12962A配套使用	12963A
液體樣品支架	12964A
高溫爐用於離子導體，固體氧化物和固體電解質
高壓放大器為滿足10KV電壓測試，外接放大器，配合內部100V電壓測量，實現對外部樣品高壓測量。
探針臺可與非低溫及低溫探針臺聯用，實現5K-475K的測量
軟體
系統標準配置軟體 Modulab MTS軟體是全面、靈活、易於操作。該系統有多種測試型別可供選擇，從標準開路電壓、I-V、C-V和Mott Schottky測試到複雜的多步序列測試，包括樣品製備、先進的實驗技術以及綜合阻抗分析。	Modulab MTS 軟體

ModuLab XM MTS系統設計的目的是檢驗由絕緣體至超導體的幾乎任何型別的材料，包括:

奈米材料
半導體
光伏
陶瓷
聚合物
顯示材料
鐵電/壓電材料
介電材料
生物材料
超導體

該材料可以是固體，液體或粉末，可使用加熱到>1600℃高溫爐或冷卻到接近絕對零度的低溫系統。使用時間域，阻抗和溫度測試大多數材料均可獲得性能表徵。對於如何用Solartron的系統測試這些材料可以在Solartron的網站上檢索得到應用案例：www.solartronanalytical.com/stacksofapps/

陶瓷

陶瓷經常用於高溫及絕緣領域，特別是航天渦輪扇葉、宇宙飛船的材料片、引擎噴嘴、感測器、盤狀剎車等。MTS系統的高電壓、高溫和低電流模組完美的提供了陶瓷材料的測試環境。
MTS多種選項：• MHV100V高電壓 • 外部*高電壓放大器（10kV） • MREF取樣/參比模式 • 微電流測量之MFAfA選項 • 高溫爐

聚合物

MTS系統可用於測量聚合物的電效能，如電纜絕緣材料、顯示屏基質材料、半導體低K介電材料、導電聚合物、塑膠塗層等。阻抗測試廣泛應用於聚合物介電特性的測試。
MTS多種選項：• MHV100V高電壓 • MREF取樣/參比模式 • 微電流測量之MFA fA選項 • MFRA交流效能測試 • 低溫系統用於玻璃化試驗

奈米材料

新型奈米材料參雜於現有的陶瓷、聚合物等材料中，製造出具有優異的機械、電氣及熱特性的複合材料。MTS系統的多功能性及模組性結構是測試這些新型材料電效能的絕佳之選。
MTS多種選項：• MHV100V高電壓 • MREF取樣/參比模式 • 微電流測量之MFA fA選項 • 低溫系統 • MFRA交流效能測試

太陽能電池

太陽能電池以其來源於太陽的無窮無盡以及廉價的特點成為傳統燃料的替代。MTS系統整合I-V特性（評估功率/轉換效率）及阻抗/C-V特性（確定載流子密度和遷移率）測量為一體，簡化了測試程式，降低了投入成本。
MTS多種選項：• 時域和交流測試 • MHV100V高電壓 • MREF取樣/參比模式 • 微電流測量之MFA fA選項 • MBST 2A大電流選項 • MFRA交流效能測試

超導體

超導體是指在一個臨界溫度以下具有零電阻的材料，它們廣泛用於電磁體、如MRI、NMI與質譜儀；MTS系統的低阻抗測試特點和精確的溫控附件是測量超導材料的必選。既能精確控制溫度，又能測量低阻抗，是對這類材料測試的要求。
MTS多種選項：• MBST 2A大電流選項用於低阻抗測試 • 低溫系統 • MFRA交流效能測試

顯示材料

新型顯示技術，如OLED及AMOLED,為手提電腦、手機及薄屏電視提供了更大的發展潛力。MTS系統為該類產品提供了多種測試方法，如脈衝（顯示保持/Flicker測試）、I-V.C-V及阻抗測試。
MTS多種選項：• MHV100V高電壓 • MREF取樣/參比模式 • *微電流測量之MFA fA選項 • MFRA交流效能測試

半導體

半導體材料的電阻率因隨周圍的電場變化而變化，被廣泛應用於PC、整流器、太陽能電池、放大器等。MTS系統的AC與時域測量功能包括I-V、C-V、溫度控制及寬泛的電壓、電流範圍為研究者提供了極大的方便。
MTS多種選項：• I – V，C – V，Mott-Schottky • MHV100V高電壓 • MREF取樣/參比模式 • *微電流測量之MFA fA選項 • MBST 2A大電流選項 • 低溫系統 • MFRA交流效能測試

介電材料

鐵電材料（常用於電子應用，如PC記憶體）、壓電材料、陶瓷、聚合物、油品、玻璃以及粘土都屬於介電材料（絕緣體）。MTS系統的高電壓、傑出的電流解析度及高精度非常適用於測量此類介電材料的電效能。
MTS多種選項：• I – V，阻抗 • MHV100V高電壓 • MREF取樣/參比模式 • *微電流測量之MFA fA選項 • 高溫爐或低溫系統 • MFRA交流效能測試

生物材料

利用時域及AC測量技術，MTS系統可用於各種生物材料、器官移植成活、醫用植入材料、血液、病毒或組織細胞以及藥物在體內傳輸的測量。雖然不能直接和生物活體相連線，但是廣泛應用於體外測試。
MTS多種選項：• MREF取樣/參比模式 • 微電流測量之MFA fA選項 • 低溫系統 • MFRA交流效能測試

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