四探針法是一種簡便的測量電阻率的方法。四探針法測量電阻率有個非常大的優(yōu)點,它不需要較準;有時用其它方法測量電阻率時還用四探針法較準。
四探針法測電阻原理介紹:
對于一般的線性材料,我們常常用電阻來表征某一段傳輸電流的能力,其滿足以下關(guān)系式:
其中 p、Ⅰ和s分別表示材料本身的電阻率、長度和橫截面積。對于某種材料 p滿足關(guān)系式:
ne、nh、un,、uh和q分別為電子濃度、空穴濃度、電子遷移率、空穴遷移率和基本電荷量。
對于具有一定導電性能的薄膜材料,其沿著平面方向的電荷傳輸性能一般用方塊電阻來表示,對于邊長為l、厚度為xj方形薄膜,其方塊電阻可表示為:
即方塊電阻與電阻率p成正比,與膜層厚度xj , 成反比,而與正方形邊長l無關(guān)。
方塊電阻一般采用雙電測電四探針來測量,測量裝置如圖4所示。四根由鎢絲制成的探針等間距地排成直線,彼此相距為s (一般為幾個mm)。測量時將針尖壓在薄膜樣品的表面上,外面兩根探針通電流Ⅰ(一般選取0.5-2mA ),里面的兩探針用來測量電壓v,通常利用電位差計測量。
雙電測電四探針測量薄膜方塊電阻結(jié)構(gòu)簡圖
當被測樣品的長度和寬度遠遠大于探針間距,薄膜方塊電阻具體表達式為:
即薄膜的方塊電阻和外側(cè)探針通電流后在內(nèi)探針處產(chǎn)生的電位差大小有關(guān)。如果樣品的線度相對探針間距大不多時,上式中的系數(shù)c必須加以適當?shù)男拚?,修正值與被測樣品的形狀和大小有關(guān)。
C=4.53
四探針測試技術(shù),是用4根等間距配置的探針扎在半導體表面上,由恒流源給外側(cè)的兩根探針提供一個適當小的電流I,然后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。對于厚度為W(遠小于長和寬)的薄半導體片,得到電阻率為ρ=ηW(V/I),式中η是修正系數(shù)。特別,對于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。
相關(guān)產(chǎn)品
免責聲明
- 凡本網(wǎng)注明“來源:化工儀器網(wǎng)”的所有作品,均為浙江興旺寶明通網(wǎng)絡(luò)有限公司-化工儀器網(wǎng)合法擁有版權(quán)或有權(quán)使用的作品,未經(jīng)本網(wǎng)授權(quán)不得轉(zhuǎn)載、摘編或利用其它方式使用上述作品。已經(jīng)本網(wǎng)授權(quán)使用作品的,應(yīng)在授權(quán)范圍內(nèi)使用,并注明“來源:化工儀器網(wǎng)”。違反上述聲明者,本網(wǎng)將追究其相關(guān)法律責任。
- 本網(wǎng)轉(zhuǎn)載并注明自其他來源(非化工儀器網(wǎng))的作品,目的在于傳遞更多信息,并不代表本網(wǎng)贊同其觀點和對其真實性負責,不承擔此類作品侵權(quán)行為的直接責任及連帶責任。其他媒體、網(wǎng)站或個人從本網(wǎng)轉(zhuǎn)載時,必須保留本網(wǎng)注明的作品第一來源,并自負版權(quán)等法律責任。
- 如涉及作品內(nèi)容、版權(quán)等問題,請在作品發(fā)表之日起一周內(nèi)與本網(wǎng)聯(lián)系,否則視為放棄相關(guān)權(quán)利。