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“新”半导体物理与器件实验室 | IECUBE-3835一体化半导体测试平台

05.27.2024

半导体物理与器件实验室是集成电路专业必备的重要实验室，用于支撑《半导体物理实验》、《半导体器件物理实验》、《半导体工艺检测实验》等专业核心课程实验。传统的半导体物理与器件实验室，普遍存在仪器复用率低、台套数及实验空间不足、仪器设备欠缺数智化功能等改革痛点；另外，由于缺乏相关的学科竞赛，除了课内实验以外，授课老师和学生无法依托实验室开展更多课外创新实验活动，限制了实验室的开放性和创新性。

面对以上实验室建设的种种困境及改革痛点，结合国家鼓励国产教育装备更新及行业发展的趋势，以IECUBE-3835一体化半导体测试平台为基础构建的“新”半导体物理与器件实验室，旨在为高校提供一条更先进、更高效、更数智化的实验室建设和改革路径。接下来就带大家一起来了解IECUBE-3835一体化半导体测试平台！

IECUBE-3835一体化半导体测试平台功能一览

把半导体物理与器件实验室装进一台仪器中

半导体物理与器件实验室承担的实验项目繁多，包括单晶硅等典型半导体材料，PN结、双极性晶体管、场效应管等典型半导体器件的物理现象观测验证、参数的测量与表征；而且每个实验项目还需要根据测量对象和测量需求的不同使用专用测量设备，或者组合使用各类台式仪器才能完成，有些更为复杂和特殊的实验可能还需要配合专门的程控软件来完成。由于上述半导体物理与器件实验的特点，仪器设备与具体实验项目绑定，导致传统实验室中仪器复用率较低的问题。

传统半导体物理与器件实验室示例图

为解决上述问题，IECUBE-3835一体化半导体测试平台基于更先进的模块化仪器技术优势，把各种半导体物理与器件测试测量所需的仪器、程控电脑和软件集于一体，提高仪器利用率，将半导体物理与器件实验室装进一台仪器中！

基于IECUBE-3835一体化半导体测试平台的

“新”半导体物理与器件实验室

IECUBE-3835一体化半导体测试平台可以替代老旧的专用测量设备和台式仪表，在一台设备中实现PN结、场效应管、双极晶体管的直流交流参数测试，如I-V特性，特征频率fT-VCE 特性；二极管、MOS管的C-V、C-F等电容特性测试；运算放大器的参数测量；半导体材料的阻抗分析，霍尔效应，电阻率的测试等。IECUBE-3835配套的实验课程内容如下表所示：

另外，IECUBE-3835一体化半导体测试平台还支持与各种半导体物理与器件测试的外设协同使用，扩展实验内容。

支持探针台实验及更多测量对象外设协同使用

少即是多，充分利用实验室空间

实验室空间不足，一直是困扰和限制高校实验教学发展和改革的关键问题。利用有限的实验室空间，让每个学生都能够有足够的实验机时保证，才能为学生的动手实践能力培养提供更好的保障。IECUBE-3835一体化半导体测试平台把半导体物理与器件测试所需的SMU源表、LCR表、示波器、信号源、万用表、电源、DIO等各类仪器仪表集成于一体，减少实验项目所需仪器设备的占用空间，提高实验室空间利用率。

少即是多：实验空间利用率提高

IECUBE-3835将各种测试测量仪器集成于一台设备之中，搭配IECUBE-3835仪器软件面板操作使用。仪器界面直观易懂，便于操作；测量数据完整准确、及时高效，为学生提供更精准、更高效、更便捷的实验过程。

此外，IECUBE-3835一体化半导体测试平台还在仪器底部精心设计了一个收纳抽屉，实验所用的板卡、样品及线缆等可以方便的收纳其中，不易丢失、方便管理。

数智化教学设备引领集成电路实验教学改革

实验课老师授课时，通常需要在有限的实验学时内为学生讲解理论课知识，引导学生开展实验，并针对学生实验过程中出现的问题进行及时解惑与指导，确保每个学生实验的顺利进行，给实验课老师的授课效率和和教学精力带来了极大挑战。IECUBE-3835一体化半导体测试平台内部集成了一个承载引导式教辅功能和资源的智能平板，在实验过程中实现“师/生/机”交互，引导学生开展实验，减轻老师在实验过程中重复性的指导工作，提升学生实验的体验和效率。

IECUBE-3835智能平板

另外，以往的实验课由于缺乏对学生实验的“过程性”评价数据，导致实验课程在工程教育专业认证改革的背景下面临改革压力。IECUBE-3835一体化半导体测试平台采用了一体化仪器硬件架构和统一的操作软件，具备了采集学生实验“过程性”数据的天然优势。IECUBE-3835仪器软件面板可在学生做实验的过程中自动无感地把学生的实验用时、实验仪器具体操作和实验次数等信息记录下来并上传IECUBE Oline数智化平台，最终给出学生实验的“过程性”评价数据，帮助高校实验课程基于学生实验大数据建立全量化、智能性的教育教学评价体系。