半导体材料的出现,促进了科学与技术的发展,使我们社会进入了现代化的生活方式。目前半导体材料在微电子、光电子、人工智能、航空航天等各个领域发挥着极为重要的作用。电性能是半导体材料的最基本也是最重要的性能参数,在半导体材料及器件的研发过程中都必须对其电性能如电阻率、霍尔系数、塞贝克系数、载流子浓度和霍尔迁移率等进行精确的测量。现有的商业化仪器,有些可以同时测量材料的电阻率和塞贝克系数,也有可以同时测量电阻率和霍尔系数的仪器。由于不同仪器对样品形状的要求,需要制作不同形状的样品分别在多台仪器上进行测试,才能得到半导体材料的完整电性能参数数据,不仅耗时费力,样品不同带来的数据一致性、可比性等问题也会给后续的数据分析和判断带来困惑。目前,能同时在一台仪器上实现半导体材料电性能的便捷化测量的商业化仪器不多,美国Quantum Design公司的PPMS是其中的代表性产品,但其对样品和操作条件的要求较为苛刻,价格也十分昂贵。因此研究开发把这些参数整合在一起的半导体电性能测量装置就具有十分重要的意义。本文阐述了课题组自研的半导体材料电性能测量仪器的工作原理和方法,讨论了国内外同类仪器设备的优点和不足,针对本测量装置目前存在的主要问题,样品台进行了全面的改进,解决了样品台的温度过高、触电安全隐患、探针弹性和塞贝克测量方式等一系列的问题。根据新设计的样品台对半导体材料电学性能测量装置复杂的电路系统也进行了重新设计。在新的电路板上安装控制电路的集成芯片替换了原来的t M-C8和I-7061D两个模块,把电机的控制电路也结合在一起,使得整个电路系统变得简单清晰;使用信号继电器替换掉了以前的普通继电器,使得电路板的抗电磁干扰能力增强,电信号传导更加稳定。在改进测量装置硬件的基础上,采用C#编程语言重新开发了一套界面简单清晰,操作方便,具有完整测试功能的测量软件系统。重点讲解了测量软件主要的功能模块的实现方法,介绍了测量软件的使用流程和方法。本文最后对半导体材料电学性能测量装置进行了验证性测试。选用P型Mn Te化合物半导体样品分别在本测量装置和商业化的测量仪器上进行了对比测试,结果表明,两者测试结果基本一致,验证了本测量装置是可靠的,准确的。此外计算了测量装置的不确定度,发现有随温度增加的趋势,但室温到573K的温度区间内改进的测量装置不确定度均在可允许的测量误差范围内,因此进一步验证了本测量装置测试质量的可靠性。