四探针电阻率测试仪操作

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。