一、性能參數變化監(jiān)測

1. 電學性能：在耐寒測試中，低溫會使半導體材料的載流子遷移率降低，導致電阻增大。需重點監(jiān)測材料的電阻率、導電類型等參數變化。例如，對于硅基半導體，低溫下本征載流子濃度降低，可能影響其作為半導體器件核心部分的性能。在耐濕熱測試時，潮濕環(huán)境中的水汽可能滲入半導體材料內部，引發(fā)離子遷移，改變電學性能。如在高溫高濕環(huán)境下，金屬電極與半導體材料界面處可能發(fā)生電化學反應，導致接觸電阻增大，影響器件的導通性能。

2. 光學性能：部分半導體材料用于光電器件，如發(fā)光二極管（LED）和光電探測器。在耐寒耐濕熱測試中，需關注其發(fā)光效率、波長漂移等光學性能變化。低溫可能使半導體能帶結構改變，影響發(fā)光波長和強度。濕熱環(huán)境則可能導致材料內部結構變化，影響光的吸收與發(fā)射效率。例如，有機半導體材料在濕熱環(huán)境下，分子結構可能發(fā)生水解等反應，嚴重影響其光學性能。

二、結構完整性檢測

1. 材料微觀結構：借助掃描電子顯微鏡（SEM）、透射電子顯微鏡（TEM）等技術，在測試前后對半導體材料微觀結構進行分析。耐寒測試中，熱脹冷縮可能導致材料內部產生應力，引發(fā)晶格缺陷或位錯。耐濕熱測試時，水汽侵蝕可能使材料的晶體結構發(fā)生變化，如某些化合物半導體可能出現成分偏析。

2. 封裝結構：半導體器件通常有封裝保護，在耐寒耐濕熱測試中，封裝結構完整性至關重要。低溫下，封裝材料與半導體芯片熱膨脹系數不同，可能導致界面處產生裂紋。濕熱環(huán)境中，水汽可能透過封裝材料進入內部，對芯片造成腐蝕。例如，塑料封裝的半導體器件在濕熱環(huán)境下，水汽可能使塑料老化、開裂，進而影響器件的可靠性。

三、測試條件精準模擬

1. 溫度與濕度控制：試驗箱的溫度控制精度需達到 ±0.5℃甚至更高，以準確模擬不同寒冷程度。濕度控制同樣關鍵，相對濕度誤差應控制在 ±3% 以內，確保耐濕熱測試中濕度條件的穩(wěn)定性。此外，溫濕度變化速率也需精準控制，模擬實際使用中可能遇到的快速溫濕度變化場景。

2. 環(huán)境氣氛模擬：根據半導體材料實際應用場景，模擬相應的環(huán)境氣氛。如在模擬戶外應用時，試驗箱內可通入一定比例的氧氣、二氧化碳等氣體，研究其與水汽共同作用對半導體材料的影響。對于工業(yè)應用場景，還需考慮模擬含有腐蝕性氣體的環(huán)境。