詳細(xì)解析四探針測試儀的測量原理和應(yīng)用范圍

更新時間：2022-10-26

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　　四探針測試儀采用由四探針雙電測量方法測試方阻和電阻率系統(tǒng)與溫試驗(yàn)箱結(jié)合配置的溫測試探針治具，滿足半導(dǎo)體材料因溫度變化對電阻值變化的測量要求，通過的測控軟件可以顯示出溫度與電阻，電阻率，電導(dǎo)率數(shù)據(jù)的變化曲線，是檢驗(yàn)和分析導(dǎo)體材料和半導(dǎo)體材料質(zhì)量的種重要的具。

　　四探針測試儀的測量原理：

　　于半導(dǎo)體材料的電阻率，般采用四探針、三探針和擴(kuò)展電阻。

　　電阻率是反映半導(dǎo)體材料導(dǎo)電性能的重要參數(shù)之。測量電阻率的方法很多，四探針法是種廣泛采用的標(biāo)準(zhǔn)方法。它的優(yōu)點(diǎn)是設(shè)備簡單、操作方便，度，對樣品的形狀無嚴(yán)格要求。

　　常用的是直線型四探針。四根探針的針尖在同直線上，并且間距相等，都是S，般采用0.5mm的間距，不同的探針間距需要對測量結(jié)果做相應(yīng)的校正。

　　般目前的四探針測試儀均已配置厚度的修正，通過厚度數(shù)值的設(shè)置，計算出不同的樣品厚度對電阻率的影響。

　　四探針法通常用來測量半導(dǎo)體的電阻率。四探針法測量電阻率有個非常大的優(yōu)點(diǎn)，它不需要校準(zhǔn);有時用其它方法測量電阻率時還用四探針法校準(zhǔn)。

　　與四探針法相比，傳統(tǒng)的二探針法更方便些，因?yàn)樗恍枰僮鲀蓚€探針，但是處理二探針法得到的數(shù)據(jù)卻很復(fù)雜。我們希望確定所測量的電阻器的電阻值，總電阻值:

　　RT = V/I = 2RW + 2RC + RDUT；

　　其中RW是導(dǎo)線電阻，RC是接觸電阻，RDUT是所要測量的電阻器的電阻，顯然用這種方法不能確定RDUT的值。矯正的辦法就是使用四點(diǎn)接觸法，即四探針法。如圖二，電流的路徑與圖中相同，但是測量電壓使用的是另外兩個接觸點(diǎn)。盡管電壓計測量的電壓也包含了導(dǎo)線電壓和接觸電壓，但由于電壓計的內(nèi)阻很大，通過電壓計的電流非常小，因此，導(dǎo)線電壓與接觸電壓可以忽略不計，測量的電壓值基本上等于電阻器兩端的電壓值。

　　通過采用四探針法取代二探針法，盡管電流所走的路徑是樣的，但由于消除掉了寄生壓降，使得測量變得了。四探針法在Lord Kelvin使用之后，變得十分普及，命名為四探針法。

　　應(yīng)用范圍：

　　四探針測試儀是運(yùn)用四探針測量原理測試電阻率/方阻的多用途綜合測量儀器。根據(jù)不同材料特性需要，配有多款測試探頭：

　　1、耐磨碳化鎢探針探頭，測量硅類半導(dǎo)體、金屬、導(dǎo)電塑料類等硬質(zhì)材料的電阻率/方阻；

　　2、形鍍金銅合金探針探頭，測量柔性材料導(dǎo)電薄膜、金屬涂層或薄膜、陶瓷或玻璃等基底上導(dǎo)電膜(ITO膜)或納米涂層等半導(dǎo)體材料的電阻率/方阻；

　　3、配合四端子測試夾具，測量電阻器體電阻、金屬導(dǎo)體的低、中值電阻以及開關(guān)類接觸電阻；

　　4、四探針測試儀探頭可測試電池片等箔上涂層電阻率/方阻。

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