探針冷熱臺是材料科學(xué)、半導(dǎo)體、地質(zhì)及生物領(lǐng)域中用于原位觀測樣品在可控溫度環(huán)境下電學(xué)、光學(xué)或物理性能變化的關(guān)鍵設(shè)備,可實(shí)現(xiàn)從-190℃(液氮制冷)至600℃(電阻加熱)甚至更高溫度的精準(zhǔn)調(diào)控,并配合顯微鏡與探針系統(tǒng)進(jìn)行微區(qū)測試。其操作精度直接影響實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的可靠性。若使用不當(dāng),易導(dǎo)致樣品污染、探針損壞、溫控失準(zhǔn)或窗口結(jié)霜等問題。掌握
探針冷熱臺規(guī)范使用方法,是實(shí)現(xiàn)控溫穩(wěn)、定位準(zhǔn)、數(shù)據(jù)真的核心保障。

一、使用前準(zhǔn)備
環(huán)境要求:置于防震臺、無強(qiáng)電磁干擾、濕度<60%RH的潔凈室內(nèi),避免氣流直吹;
溫度校準(zhǔn):定期使用標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻或校準(zhǔn)芯片驗(yàn)證實(shí)際樣品臺溫度(誤差應(yīng)≤±1℃);
探針檢查:確認(rèn)鎢針或金針無彎曲、氧化,絕緣陶瓷桿無裂紋,接觸電阻正常。
二、樣品安裝規(guī)范
樣品處理:表面清潔無油污,導(dǎo)電樣品需固定牢靠(可用銀膠或真空吸附),避免測試中漂移;
探針布局:根據(jù)四探針法或I-V測試需求,調(diào)整探針間距(通常50–500μm),輕觸樣品表面(壓力≤10g),防止劃傷或壓碎;
窗口保護(hù):勿用手或硬物觸碰石英/藍(lán)寶石觀察窗,防止劃痕影響成像。
三、溫度程序設(shè)置
升/降溫速率:一般控制在5–20℃/min,過快易致樣品開裂或熱應(yīng)力漂移;
極限溫度注意:
低溫段(<0℃):通入干燥氮?dú)獯祾?,防止水汽在窗口或樣品上結(jié)霜;
高溫段(>300℃):確保樣品不揮發(fā)、不分解,必要時抽真空或充惰性氣體(如Ar);
保溫穩(wěn)定:到達(dá)目標(biāo)溫度后,等待≥5分鐘待熱場均勻再開始測量。
四、測試過程監(jiān)控
實(shí)時觀察:通過顯微鏡監(jiān)視探針與樣品接觸狀態(tài),防止因熱膨脹導(dǎo)致脫針或短路;
電學(xué)保護(hù):測試回路加裝限流電阻或源表保護(hù),避免擊穿敏感器件;
避免頻繁開關(guān)溫控:減少熱循環(huán)對加熱絲與傳感器壽命的影響。
五、使用后維護(hù)
自然冷卻至室溫后再取樣,禁止急冷(尤其高溫后通液氮);
清潔樣品臺:用無水乙醇棉簽輕拭殘留物,勿用丙酮等強(qiáng)溶劑;
探針歸位:將探針臂抬升并鎖緊,防止運(yùn)輸或閑置時碰撞。