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四探針測試儀使用方法

發布時間:2022-04-30 08:29:59

① 四探針法測電阻率,需要用到什麼儀器

意思就是要用歐姆表去直接測量. 歐姆表就是自身產生一個弱電流, 去測量探針兩端的電壓, 然後和自身的體電阻比較, 最後給出電阻值. 但是這對於半導體是不準確的, 半導體電阻無法用兩根探針測量的主要原因是:
1.接觸電阻的影響嚴重。探針與半導體接觸產生一定厚度的耗盡層,耗盡層是高阻的, 另外探針和半導體之間不像與金屬之間一樣很好的接觸, 還會產生一個額外的電阻, 稱為擴展電阻,兩者都是接觸電阻,通常都很大. 半導體的實際電阻相對於它們越小, 測量結果就越不準確.
2.存在少子電注入.

專用方法:四探針法, 兩根探針輸入測量電流, 另外兩根探針測量電壓分布.
要是懂電流計, 電壓計和電阻計的原理, 就能更明白了.
實在不行換一個 或者在硬之城上面找找這個型號的資料

② 電池片的電阻率用四探針怎麼

四探針電阻率測試儀也有很多種,例如高溫的或者常溫的,不同的四探針電阻率測試儀針對不同的材料測量的參數也是不同的。舉例,高溫四探針電阻率測試儀可以測量硅、鍺單晶電阻率和硅外延層、擴散層和離子注入層的方塊電阻以及測量導電玻璃和其他導電薄膜的方塊電阻,主要用於評估半導體薄膜和薄片的導電性能。HRMS-800高溫四探針電阻率測試儀就是,主要測量的參數就是半導體材料的電阻、電阻率、方塊電阻等。

③ 四探針測試儀測矽片電阻率測的是N型面的嗎

四探針測試儀測矽片電阻率時,N型和P型的矽片都可以測。比如用於做電力元件的矽片是N型的,用於做太陽能電池的矽片是P型的(有的),這些矽片用四探針測試儀都能測。

④ 用四探針法測量金屬薄膜電阻率時可能產生誤差的根源

四探針方塊電阻(又叫薄膜電阻)測試儀是半導體製造中常用的檢測儀器之一,用以測量半導體材料的電阻率和薄膜的方塊電阻,同時達到測量半導體薄層材料的摻雜濃度和薄膜厚度、控制器件和集成電路性能的目的。

在此基礎上發展起來的交流四探針方法,能夠消除電接觸區的熱電勢,但它對交流電流源和檢測信號的交流放大器穩定性的要求極為嚴格,且仍存在接觸穩定性問題。這些因素造成四探針法對於電阻值的微小變化不敏感,阻礙了仔細分析材料組織結構的微弱變化過程。

四探針測試技術

是用4根等間距配置的探針扎在半導體表面上,由恆流源給外側的兩根探針提供一個適當小的電流I,然後測量出中間兩根探針之間的電壓V,就可以求出半導體的電阻率。對於厚度為W(遠小於長和寬)的薄半導體片,得到電阻率為ρ=ηW(V/I),式中η是修正系數。

特別,對於直徑比探針間距大得多的薄半導體圓片,得到電阻率為ρ= (π/ln2)W(V/I)= 4.532 W(V/I) [Ω-cm],其中W用cm作單位。

以上內容參考:網路-四探針測試技術

⑤ 求方塊電阻測試儀的校準方法,應該是可以用直流電阻器校準的,但是不知道如何連線,方塊電阻是四探針的

大多數方塊電阻測試儀採用的計算公式是:R=4.532*V/I。其中V是2、3探針的電壓;I是1、4探針的電流。
如果僅考慮儀器測準的較准(不考慮儀器的負載能力),最簡單的方法:
將1、2探針並聯後,與一個1歐姆的精密電阻(或標准電阻)的一端相連;3、4探針並聯後,再與精密電阻的另一端相連。這時方塊電阻測試儀的測試值=4.532歐姆/方塊。
如果將精密電阻換成10歐、100歐、1000歐,則方塊電阻分別等於:45.32、453.2、4532歐姆/方塊。(以此類推,擴展)

⑥ 當樣品電阻率>1999.9時,稱為高阻,利用四探針測試儀怎麼測量

原因是: 1.接觸電阻的影響嚴重。探針與半導體接觸產生一定厚度的耗盡層,耗盡層是高阻的, 另外探針和半導體之間不像與金屬之間一樣很好的接觸, 還會產生一個額外的電阻, 稱為擴展電阻,兩者都是接觸電阻,通常都很大. 半導體的實際電阻相對於它們越小, 測量結果就越不準確. 2.存在少子電注入. 專用方法:四探針法, 兩根探針輸入測量電流, 另外兩根探針測量電壓分布. 要是懂電流計, 電壓計和電阻計的原理, 就能更明白了.晶格電子是這個方面的行家

⑦ 四探針法消除接觸電阻的原理

KDY—1型四探針電阻率/方阻測試儀

使 用 說 明 書

廣州市昆德科技有限公司

1、概述
KDY-1型四探針電阻率/方阻測試儀(以下簡稱電阻率測試儀)是用來測量半導體材料(主要是硅單晶、鍺單晶、矽片)電阻率,以及擴散層、外延層、ITO導電薄膜、導電橡膠方塊電阻的測量儀器。它主要由電氣測量部份(簡稱:主機)、測試架及四探針頭組成。
本儀器的特點是主機配置雙數字表,在測量電阻率的同時,另一塊數字表(以萬分之幾的精度)適時監測全程的電流變化,免除了測量電流/測量電阻率的轉換,更及時掌控測量電流。主機還提供精度為0.05%的恆流源,使測量電流高度穩定。本機配有恆流源開關,在測量某些薄層材料時,可免除探針尖與被測材料之間接觸火花的發生,更好地保護箔膜。儀器配置了本公司的專利產品:「小游移四探針頭」,探針游移率在0.1~0.2%。保證了儀器測量電阻率的重復性和准確度。本機如加配HQ-710E數據處理器,測量矽片時可自動進行厚度、直徑、探針間距的修正,並計算、列印出矽片電阻率、徑向電阻率的最大百分變化、平均百分變化、徑向電阻率不均勻度,給測量帶來很大方便。
2、測試儀結構及工作原理
測試儀主機由主機板、電源板、前面板、後背板、機箱組成。電壓表、電流表、電流調節電位器、恆流源開關及各種選擇開關均裝在前面板上(見圖2)。後背板上只裝有電源插座、電源開關、四探針頭連接插座、數據處理器連接插座及保險管(見圖3)。機箱底座上安裝了主機板及電源板,相互間均通過接插件聯接。儀器的工作原理如圖1所示:

測試儀的基本原理仍然是恆流源給探針頭(1、4探針)提供穩定的測量電流I(由DVM1監測),探針頭(2、3)探針測取電位差V(由DVM2測量),由下式即可計算出材料的電阻率:
厚度小於4倍探針間距的樣片均可按下式計算

式中:V——DVM2的讀數,mV。
I——DVM1的讀數,mA。
W——被測樣片的厚度值以cm為單位。
F(W/S)——厚度修正系數,數值可查附錄二。
F(S/D)——直徑修正系數,數值可查附錄三。
Fsp——探針間距修正系數。
Ft——溫度修正系數,數值可查附錄一。
由於本機中已有小數點處理環節,因此使用時無需再考慮電流、電壓的單位問題。如果用戶配置了HQ-710E數據處理器只要置入厚度W、FSP、測量電流I等有關參數,一切計算、記錄均由它代勞了。如果沒有數據處理器(HQ-710E),用戶同樣可以依據上式用普通計算器算出准確的樣片電阻率。
對厚度大於4倍探針間距的樣片或晶錠,電阻率可按下式計算:
ρ=2πSV/I (2)
這是大家熟悉的樣品厚度和任一探針離樣品邊界的距離均大於4倍探針間距(近似半無穹大的邊界條件),無需進行厚度、直接修正的經典公式。此時如用間距S=1mm的探頭,電流I選擇0.628;用S=1.59mm的探頭,電流I選擇0.999,即可從本儀器的電壓表(DVM2)上直接讀出電阻率。
用KDY-1測量導電薄膜、硅的異型外延層、擴散層、導電薄膜的方塊電阻時,計身算公式為:
R = V/I F(D/S) F(W/S)FSP
由於導電層非常薄故F(W/S)=1,所以只要選取電流 I=F(D/S) FSP, ,F(D/S)=4.532
測量時電流調節到04532,ρ/R選擇在R燈亮
從KDY-1右邊的電壓表(DVM2)上即可直接讀出擴散薄層的方塊電阻R 。
備註:在測量方塊電阻時ρ/R選擇要在R,僅在電流0.01mA檔時電壓表最後一位數溢出(其它檔位可以正常讀數),故讀數時需要注意,如電流在0.01檔時電壓表讀數為00123,實際讀數應該是001230.。
3、使用方法
(1)主機面板、背板介紹

儀器除電源開關在背板外其它控制部分均安裝在面板上,面板的左邊集中了所有與測量電流有關的顯示和控制部份,電流表(DMV1)顯示各檔電流值,電流選擇值(隨運按鈕)供電流選檔用,~220V電源接通後儀器自動選擇在常用的1.0mA檔,此時1.0上方的紅色指示燈亮,隨著選擇開關的按動,指示燈在不同的檔位亮起,直選到檔位合適為止。打開恆流源,上方指示燈亮,電流表顯示電流值,調節粗調旋鈕使前三位數達到目標值,再調細調旋鈕使後兩位數達到目標值。這樣就完成了電流調節工作,此時我們可以把注意力集中到右邊,面板的右邊集中了所有電壓測量有關的控制部件,電壓表(DMV2)顯示各檔(ρ/R手動/自動)的正向、反向電壓測量值。ρ/R鍵必須選對,否則測量值會相差10倍;同樣手/自動檔也必須選對,否則儀器拒絕工作。

後背板上主要安裝的是電纜插座,圖上標得很清楚,安裝時請注意插頭與插座的對位標志。因為在背後容易漏插,松動時不易被發現,所以安裝必須插全、插牢。
(2)使用儀器前將電源線、測試架聯接線、主機與數據處理器的聯接線(如使用處理器)聯接好,並注意一下測試架上是否已接好探針頭。電源線插頭插入~220V座插後,開啟背板上的電源開關,此時前面板上的數字表、發光二極體都會亮起來。探針頭壓在被測單晶上,打開恆流源開關,左邊的表顯示從1、4探針流入單晶的測量電流,右邊的表顯示電阻率(測單晶錠時)或2、3探針間的電位差。電流大小通過旋轉前面板左下方的兩個電位器旋鈕加以調節,其它正、反向測量、ρ/R選擇、自動/手動測量都通過前面板上可自鎖的按鈕開關控制。
(3)儀器測量電流分五檔:0.01mA(10μA)、0.1mA(100μA)、1mA、10mA、100mA,讀數方法如下:
在0.01mA檔顯示5位數時:10000 表示電流為:0.01mA(10μA)
又如在0.01mA檔顯示:06282 即表示電流為:6.28μA
在0.1mA檔顯示5位數時:10000 表示電流為:0.1mA(100μA)
又如在0.1mA檔顯示:04532 表示電流為:45.32μA
在1mA檔顯示5位數時:10000 表示電流為:1mA
又如在1mA檔顯示:06282 表示電流為:0.6282mA
同樣在10mA檔顯示:10000 表示電流為:10mA
顯示:04532 表示電流為:4.532mA
100mA檔顯示:10000 表示電流為:100mA
顯示:06282 表示電流為:62.82mA
電流檔的選擇採用循環步進式的選擇方式,在儀器面板上有一個電流選擇按鈕,每按一次進一檔,儀器通電後自動設定在常用的1.0mA檔,如果你不斷地按下「電流選擇」按鈕,電流檔位按下列順序不斷地循環。
1.0mA→10mA→100mA→0.01mA→0.1mA→1.0mA→10mA→……
可以快速找到你所需的檔位。
(4)電壓表讀數:因為為了方便直接用電壓表讀電阻率,所以我們人為改動了電壓表的小數點移位,如需要直接讀取電壓值時需注意,本電壓表為199.99mV的數值電壓表,讀電壓值時小數點是固定位置的,
例如:電壓表顯示 讀電壓值
1.9999 199.99mV
19.999 199.99mV
199.99 199.99mV
1999.9 199.99mV
19999 199.99mV
根據國標GB/T1552-1995,不同電阻率硅試樣所需要的電流值如下表所示:
電阻率,Ω.cm 電流,mA 推薦的園片測量電流值
<0.03 ≤100 100
0.03~0.30 <100 25
0.3~3 ≤10 2.5
3~30 ≤1 0.25
30~300 ≤0.1 0.025
300~3000 ≤0.01 0.0025

根據ASTM F374-84標准方法測量方塊電阻所需要的電流值如下表所示:
方塊電阻Ω 電流,mA
2.0~25 10
20~250 1
200~2500 0.1
2000~25000 0.01

(5)恆流源開關是在發現探針帶電壓接觸被測材料影響測量數據(或材料性能)時,再使用,即先讓探針頭壓觸在被測材料上,後開恆流源開關,避免接觸時瞬間打火。為了提高工作效率,如探針帶電壓接觸被測材料對測量並無影響時,恆流源開關可一直處於開的狀態。
(6)正、反向測量開關只有在手動狀態下才能工作人工控制,在自動狀態下由數據處理器控制,因此在手動正反向開關不起作用時,先檢查手動/自動開關是否處於手動狀態。相反在使用數據處理器測量材料電阻率時,儀器必須處於自動狀態,否則數據處理拒絕工作。
(7)在使用數據處理器自動計算及記錄時,必須嚴格按照使用說明操作,特別注意輸入數據的位數。有關數據處理器的使用方法請仔細閱讀KDY測量系統的操作說明。
4、主機技術能數
(1)測量范圍:
可測電阻率:0.0001~19000Ω•cm
可測方塊電阻:0.001~190000Ω•□
(2)恆流源:
輸出電流:DC 0.001~100mA 五檔連續可調
量程:0.001~0.01mA
0.01~0.10mA
0.10~1.0mA
1.0~10mA
10~100mA
恆流精度:各檔均低於±0.05%
(3)直流數字電壓表:
測量范圍:0~199.99mV
靈敏度:10μV
基本誤差:±(0.004%讀數+0.01%滿度)
輸入阻抗:≥1000MΩ
(4)供電電源:
AC 220V±10% 50/60 Hz 功率:12W
(5)使用環境:
溫度:23±2℃ 相對濕度:≤65%
無較強的電場干擾,電源隔離濾波,無強光直接照射
(6)重量、體積:
主機重量:7.5kg
體積:365×380×160(單位:mm 長度×寬度×高度)

附錄1.1
溫度修正系數表 ρT = FT *ρ23
標稱電阻率
Ω.cm
溫度 FT
ºC 0.005 0.01 0.1 1 5 10

10
0.9768 0.9969 0.9550 0.9097 0.9010 0.9010
12 0.9803 0.9970 0.9617 0.9232 0.9157 0.9140
14 0.9838 0.9972 0.9680 0.9370 0.9302 0.9290
16 0.9873 0.9975 0.9747 0.9502 0.9450 0.9440
18 0.9908 0.9984 0.9815 0.9635 0.9600 0.9596
20 0.9943 0.9986 0.9890 0.9785 0.9760 0.9758
22 0.9982 0.9999 0.9962 0.9927 0.9920 0.9920
23 1.0000 1.0000 1.0000 1.0000 1.0000 1.0000
24 1.0016 1.0003 1.0037 1.0075 1.0080 1.0080
26 1.0045 1.0009 1.0107 1.0222 1.0240 1.0248
28 1.0086 1.0016 1.0187 1.0365 1.0400 1.0410
30 1.0121 1.0028 1.0252 1.0524 1.0570 1.0606

注 :① 溫度修正系數表的數據來源於中國計量科學研究院。

附錄1.2
溫度修正系數表(續1) ρT = FT *ρ23

標稱電阻率
Ω.cm
溫度 FT
ºC 25
(17.5—49.9) 75
(50.0—127.49) 180
(127.5—214.9) 250/500/1000
( ≥ 215 )

10 0.9020 0.9012 0.9006 0.8921
12 0.9138 0.9138 0.9140 0.9087
14 0.9275 0.9275 0.9278 0.9253
16 0.9422 0.9425 0.9428 0.9419
18 0.9582 0.9580 0.9582 0.9585
20 0.9748 0.9750 0.9750 0.9751
22 0.9915 0.9920 0.9922 0.9919
23 1.0000 1.0000 1.0000 1.0000
24 1.0078 1.0080 1.0082 1.0083
26 1.0248 1.0251 1.0252 1.0249
28 1.0440 1.0428 1.0414 1.0415
30 1.0600 1.0610 1.0612 1.0581

附錄2.
厚度修正系數F(W/S)為圓片厚度W與探針間距S之比的函數
W/S F(W/S) W/S F(W/S) W/S F(W/S) W/S F(W/S)
0.40 0.9993
0.41 0.9992
0.42 0.9990
0.43 0.9989
0.44 0.9987
0.45 0.9986
0.46 0.9984
0.47 0.9981
0.48 0.9978
0.49 0.9976
0.50 0.9975
0.51 0.9971
0.52 0.9967
0.53 0.9962
0.54 0.9958
0.55 0.9953
0.56 0.9947
0.57 0.9941
0.58 0.9934
0.59 0.9927 0.60 0.9920
0.61 0.9912
0.62 0.9903
0.63 0.9894
0.64 0.9885
0.65 0.9875
0.66 0.9865
0.67 0.9853
0.68 0.9842
0.69 0.9830
0.70 0.9818
0.71 0.9804
0.72 0.9791
0.73 0.9777
0.74 0.9762
0.75 0.9747
0.76 0.9731
0.77 0.9715
0.78 0.9699
0.79 0.9681 0.80 0.9664
0.81 0.9645
0.82 0.9627
0.83 0.9608
0.84 0.9588
0.85 0.9566
0.86 0.9547
0.87 0.9526
0.88 0.9505
0.89 0.9483
0.90 0.9460
0.91 0.9438
0.92 0.9414
0.93 0.9391
0.94 0.9367
0.95 0.9343
0.96 0.9318
0.97 0.9293
0.98 0.9263
0.99 0.9242 1.0 0.921
1.2 0.864
1.4 0.803
1.6 0.742
1.8 0.685
2.0 0.634
2.2 0.587
2.4 0.546
2.6 0.510
2.8 0.477
3.0 0.448
3.2 0.422
3.4 0.399
3.6 0.378
3.8 0.359
4.0 0.342

註:①厚度修正系數表的數據來源於國標 GB/T1552-1995
《硅、鍺單晶電阻率測定直排四探針法》

附錄3.
修正系數F2為探針間距S與圓片直徑D之比的函數
S/D F(S/D) S/D F(S/D) S/D F(S/D)
0 4.532
0.005 4.531
0.010 4.528
0.015 4.524
0.020 4.517
0.025 4.508
0.030 4.497 0.035 4.485
0.040 4.470
0.045 4.454
0.050 4.436
0.055 4.417
0.060 4.395
0.065 4.372 0.070 4.348
0.075 4.322
0.080 4.294
0.085 4.265
0.090 4.235
0.095 4.204
0.100 4.171
註:①厚度修正系數表的數據來源於國標 GB/T1552-1995
《硅、鍺單晶電阻率測定直排四探針法》

⑧ m-3型手持式四點探針測試儀怎麼調

我也想了解呢:tiger05:tjumark(站內聯系TA)四探針測定的是表面電阻,一般用於薄膜方塊電阻的測定;對於後尺寸的塊體試樣和lz的高氣孔率、高電阻試樣,建議採用體積電阻測定儀器,可以用高阻儀或LCR databridge等.
四探針測定的是表面電阻,一般用於薄膜方塊電阻的測定;對於後尺寸的塊體試樣和lz的高氣孔率、高電阻試樣,建議採用體積電阻測定儀器,可以用高阻儀或LCR databridge等.
另外,測試電極的制備也是很重要的.可不可以推薦幾個具體的設備,我用四探針法又測了一下自己燒出來的SiC
我的是碳化硅的試條,寬高都是12mm,長度現在有二十幾mm,想做一下電阻率的測試,我看實驗室的四點探針儀器是WC的針頭,想測一下電阻率,以前也是這種碳化硅試條,做測試的時候也磨光過一個表面,但是試樣本身氣孔 ...你這個四探針電阻率測試儀是測表面電阻的吧.這種測試儀測的探針周圍的表面電阻,並且四個探針之間距離為1mm左右,感覺誤差較大.
你這個四探針電阻率測試儀是測表面電阻的吧.這種測試儀測的探針周圍的表面電阻,並且四個探針之間距離為1mm左右,感覺誤差較大.

⑨ 四探針測試儀能測試晶矽片的電阻嗎就是還沒有製成電池片的原片的電阻

四探針就是用來測電阻的。電阻率,方塊電阻都可以。不管是啥時候的矽片,都可以測!!!

看樣子你是要做solar cells。

離子注入或者擴散前後都可以測,把你的矽片類型,厚度選好,測試手段,電流放大倍數填好就OK了。

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