利用直流四探针法测量半导体的电阻率
一,测试原理:
当四根金属探针排成一条直线,并以一定压力压在半导体材料上时,在1,4两根探针间通过电流I,则2,3探针间产生电位差V(如图所示).
根据公式可计算出材料的电阻率:
其中,C为四探针的探针系数(cm),它的大小取决于四根探针的排列方法和针距.
二,仪器操作:
(一)测试前的准备:
1,将电源插头插入仪器背面的电源插座,电源开关置于断开位置;
2,工作方式开关置于"短路"位置,电流开关处于弹出位置;
3,将手动测试架的屏蔽线插头与电气箱的输入插座连接好;
4,对测试样品进行一定的处理(如喷沙,清洁等);
5,调节室内温度及湿度使之达到测试要求.
(二)测试:
首先将电源开关置于开启位置,测量选择开关置于"短路",出现数字显示,通电预热半小时.
1,放好样品,压下探头,将测量选择开关置于"测量"位置,极性开关置于开关上方;
2,选择适当的电压量程和电流量程,数字显示基本为"0000",若末位有数字,可旋转调零调节旋钮使之显示为"0000";
3,将工作方式开关置于"I调节",按下电流开关,旋动电流调节旋钮,使数字显示为"1000",该值为各电流量程的满量程值;
4,再将极性开关压下,使数显也为1000±1,退出电流开关,将工作方式开关置于1或6.28处(探头间距为1.59mm时置于1位置,间距为1mm时置于6.28位置);
(调节电流后,上述步骤在以后的测量中可不必重复;只要调节好后,按下电流开关,可由数显直接读出测量值.)
5,若数显熄灭,仅剩"1",表示超出该量程电压值,可将电压量程开关拨到更高档;
6,读数后,将极性开关拨至另一方,可读出负极性时的测量值,将两次测量值取平均数即为样品在该处的电阻率值.
三,注意事项:
1,压下探头时,压力要适中,以免损坏探针;
2,由于样品表面电阻可能分布不均,测量时应对一个样品多测几个点,然后取平均值;
3,样品的实际电阻率还与其厚度有关,还需查附录中的厚度修正系数,进行修正.