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详细解析四探针测试仪的测量原理和应用范围
更新日期:2022-10-26 发布日期:2022-10-26浏览次数:930
  四探针测试仪采用由四探针双电测量方法测试方阻和电阻率系统与温试验箱结合配置的温测试探针治具,满足半导体材料因温度变化对电阻值变化的测量要求,通过的测控软件可以显示出温度与电阻,电阻率,电导率数据的变化曲线,是检验和分析导体材料和半导体材料质量的种重要的具。
 
  四探针测试仪的测量原理:
  于半导体材料的电阻率,般采用四探针、三探针和扩展电阻。
  电阻率是反映半导体材料导电性能的重要参数之。测量电阻率的方法很多,四探针法是种广泛采用的标准方法。它的优点是设备简单、操作方便,度,对样品的形状无严格要求。
  常用的是直线型四探针。四根探针的针尖在同直线上,并且间距相等,都是S,般采用0.5mm的间距,不同的探针间距需要对测量结果做相应的校正。
  般目前的四探针测试仪均已配置厚度的修正,通过厚度数值的设置,计算出不同的样品厚度对电阻率的影响。
  四探针法通常用来测量半导体的电阻率。四探针法测量电阻率有个非常大的优点,它不需要校准;有时用其它方法测量电阻率时还用四探针法校准。
  与四探针法相比,传统的二探针法更方便些,因为它只需要操作两个探针,但是处理二探针法得到的数据却很复杂。我们希望确定所测量的电阻器的电阻值,总电阻值:
  RT = V/I = 2RW + 2RC + RDUT;
  其中RW是导线电阻,RC是接触电阻,RDUT是所要测量的电阻器的电阻,显然用这种方法不能确定RDUT的值。矫正的办法就是使用四点接触法,即四探针法。如图二,电流的路径与图中相同,但是测量电压使用的是另外两个接触点。尽管电压计测量的电压也包含了导线电压和接触电压,但由于电压计的内阻很大,通过电压计的电流非常小,因此,导线电压与接触电压可以忽略不计,测量的电压值基本上等于电阻器两端的电压值。
  通过采用四探针法取代二探针法,尽管电流所走的路径是样的,但由于消除掉了寄生压降,使得测量变得了。四探针法在Lord Kelvin使用之后,变得十分普及,命名为四探针法。
 
  应用范围:
  四探针测试仪是运用四探针测量原理测试电阻率/方阻的多用途综合测量仪器。根据不同材料特性需要,配有多款测试探头:
  1、耐磨碳化钨探针探头,测量硅类半导体、金属、导电塑料类等硬质材料的电阻率/方阻;
  2、形镀金铜合金探针探头,测量柔性材料导电薄膜、金属涂层或薄膜、陶瓷或玻璃等基底上导电膜(ITO膜)或纳米涂层等半导体材料的电阻率/方阻;
  3、配合四端子测试夹具,测量电阻器体电阻、金属导体的低、中值电阻以及开关类接触电阻;
  4、四探针测试仪探头可测试电池片等箔上涂层电阻率/方阻。
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