四探针电阻率测试仪操作

来源:系统管理员   发稿时间:Apr 17, 2019 11:00:00 PM  浏览次数:342

一、实验目的

1、掌握四探针法测试电阻率的操作步骤;

2、熟悉影响四探针法测准条件。

二、实验原理

 四探针法用针距约为1mm的四根探针同时压在硅单晶样品的平整表面上,利用恒流源给外面两根探针通以电流,然后在中间两根探针上用电位差计测量电压降,然后根据推导简化  公式,其中四根探针排列在同一条直线上,间距相等,此时探针系数就是一个常数。

在实际测量工作中,为了计算方便,常常令电流I在数值上与探针系数C相等,即I=C,于是ρ=V23,此时探针2与3之间测得电位差在数值上就等于样品的电阻率。

三、实验仪器

   四探针测试仪、样品检测工作台、硅片

四、实验步骤

1.在背板上电源插座插好电源线、四探针头连接线,检查保险丝管有无松动。

2.打开背板上的电源开关(将I按下)此时面板上的数字表及各控制开关上均有指示灯点亮。

3.从左向右,察看控制开关,先将电流换档开关置于“1mA” ρ/R置于“ρ”,校准/测量档选在“校准”。

4.将四探针头压在样品上,此时数字表上显示的是测量电流,如选用间距为1.00mm的四探针头,调节粗调、细调旋钮,使数字表显示62.8,即为0.628A。

5.将最右边的按钮按下,测量灯亮。此时数字表上显示的是欲测样品电阻率,样品电阻率在1.0Ω·cm至199.9Ω·cm之间均可用此档(1mA)测量,如数字表显示1,后三位全不显示时,表示材料电阻率大于200Ω·cm。

6.电流选择

电阻率≥1Ω·cm时选用1mA档测量。

方块电阻≥10Ω/□时选用1mA档测量。

电阻率≤1Ω·cm时选用10mA档测量。

方块电阻≤10Ω/□时选用10mA档测量。

7.当电流换档开关按到10mA灯亮,将测量/校准开关按至“校准”灯亮,调节下面的粗、细调旋钮,使数字表显示6.28,此时测量电流即为6.28mA。将测量/校准开关按至测量灯亮,此时读出的数即是电阻率值,测量范围在0.01至1.00Ω·cm,如数字表显示0.00时,即表示材料电阻率很低,已小于0.01Ω·cm。

8.测量硅片电阻率时,请先用卡尺测出厚度,再在校准档按附表调节好电流后,转到测量档即可方便读出电阻率数。

五、注意事项

1、测试样品的探针到边缘及厚度的距离大于三倍针距以上,样品的几何尺寸必须近似满足半无限大。

2、四探针与试样应有良好的欧姆接触,针尖比较尖,与样品接触点为半球形,四探针应处于同一条直线上且间距相等。

3、电流I在测量期间应保持恒定,特别是压力不够时,接触电阻很大并且不稳定,造成测试电阻率值不断波动。(以不压坏晶体为前提)。

4、四探针在与测试样品接触时,不宜压的过紧,否则会压坏样品。

5、请勿用手直接接触硅片,需带手套。