四探针说明书样本

SZT-2C四探针测试仪

使用说明书

一概述

SZT-2C型数字式四探针测试仪是运用四线法测量原理的多用途综合测量装置, 配上专用的四探针测试架, 即能够测量片状, 块状或柱状半导体材料的径向和轴向电阻率, 测量扩散层的薄层电阻( 亦称方块电阻) 。四探针测试架有电动, 手动, 手持三种能够选配, 另外还配有四个夹子的四线输入插头用来作为测量线状或片状电阻的中, 低阻阻值。

仪器由主机, 测试架等部份组成, 测试结果由液晶显示器显示, 同时, 液晶显示器还显示测量类型( 电阻率, 方块电阻和电阻) ;探头修正系数和温度值, 用来监测仪器使用时的环境温度。

主机由开关电源, DC/DC变换器, 高灵敏度电压测量部份, 高稳定度恒流源, 和微电脑控制系统组成。由於采用大规模集成电路, 因此仪器可靠性高, 测量稳定性好。

测试探头采用宝石导向轴套和高硬度钢针, 定位准确, 游移率小, 使用寿命长。

仪器适用於半导体材料厂, 半导体器件厂, 科研单位, 高等院校对半导体材料电阻性能的测试。

本仪器工作条件为:

使用温度: 23℃±3℃

相对湿度: 50%~70%

工作室内应无强磁场干扰, 不与高频设备共用电源,

二, 技术参数

1，测量范围

电阻率: 10??-106?-cm

方块电阻 10??- 106?/□

电阻 10-?- 106?

2, 可测半导体材尺寸

直径: Ф5-250mm

长( 或高) 度: ≤400mm( 如配探笔能够测量任意长度)

3，测量方位

轴向, 径向均可

4，数字电压表:

（1）量程: 20mV,200mV,2V

（2）误差: ±0.1%读数±2字

（3）输入阻抗:>10??

（4）最大分辨率:10μV

（5）点阵液晶显示, 过载显示。

5，恒流源:

（1）电流输出: 共分10μA,100uA,1mA,10mA,100mA六挡可经过按键选择, 各挡均为定值不可调节, 电阻率

探头修正系和扩散层方块电阻修正系数均由机内

CPU运算后, 直接显示修正后的结果。

（2）误差: ±0.5%±2字, 在使用1μA恒流电流输出时为±0.5%±5字

6,四探针测试头;

(1) 探针间距: 1mm

(2) 探针机械游移率: ±1.0%

(3) 探针材料: 碳化钨,Ф0.5mm

(4) 0-2Kg可调,最大压力约2Kg

7, 温度传感器;

本仪器增加了高精度的温度传感器, 以监测仪器使用时的环境温度。

温度测量的范围; +99℃— -55℃

温度测量的精度; ±0.5℃

8, 电源:

交流 220V±10%

功耗<35W

本仪器能够选配电动测试架, 手动测试架, 手持探险头或四夹子电阻测量输入线。

1, 电动测试架;

电动测试架是用步进电机驱动测试头升降, 只要将被测工件放在测试平台中心位置, 按一次启动按钮, 测试头自动下降, 直到针

头和被测工件接触, 探头将自动以慢速下降一段距离压紧探针使针与工件接触良好并等待测量, 稍候测量结束, 探头上行并恢复到原来位置。因此

电动测试架的操作简便, 探针对被测工件所施压力恒定, 测量结果稳定, 建议优先选配。

2, 手动测试架

以其结构简单不用电源见长, 只要操作熟练, 测量精度和稳定性也很好。

3, 手持式四探针测试头, 使用灵活能够对任意形状的半导体材料进行测试, 而且脱离了测试架尺寸的限止, 能够对大尺寸单晶硅柱的任意部位进行单点或多点测试, 但由於探针对被测材料的压力是由手感控制的, 因此, 测量时必须将探头持稳压紧, 保证探针和被测工件接触良好。

4带夹四线测试头, 是必配件, 能够用四线法测量低阻值电阻。三, 工作原理;

1，测试原理; 直流四探针法测试原理简介如下;

（1）电阻率测量; (图一):

当1, 2, 3, 4四根金属针排成一直线时体材料上时, 在1, 4两根探针间经过电流I, 则在2, 3探针间产生电位差V, 材料电阻率ρ=C I

V

(?-cm) (3-1) 式中C 为探针修正系数, 由探针的间距决定。 当试样电阻率分布均匀, 试样尺寸满足半无穷大条件时

C=3

221211

1112S S S S S S +-+-+π

(cm) ( 3-2)

式中: S 1, , S 2 S 3 分别为探针对1与2, 2与3, 3与4之间的距离, 探头系数由制造厂对探针间距进行测定后确定, 并提供

给用户。每个探头都有自已的系数。 C ≈6.28±0.05,单位为cm 。 ( a) 块状或棒状样品体电阻率测量:

由於块状或棒状样品外形尺寸远大於探针间距, 符合半无穷大的边界条件, 电阻率值可直接由( 3-1) 式求出。 ( b) 薄片电阻率测量:

薄片样品因为其厚度与探针间距相近, 不符合半远穷大边界条件, 测量时要附加样品的厚度, 形状和测量位置的修正系数。 其电阻率值可由下面公式得出 ρ=C I

V G(

S

W ) D( S d ) =ρ0 G( S

W ) D( S

d ) ( 3-3)

式中ρ0—— 为块状体电阻率测量值 G(

S

W ) ———为样品厚度修正系数, 可由附录1A 或附录1B

查得。

W: 样品厚度( μm) ;S 探针间距( mm)

D: ( S

d ) ——为样品形状与测量位置的修正函数可由附录2查得。 当园形硅片的厚度满足 S

W <0.5条件时, 电阻率为

ρ=ρ0 D Ln S W

221 )(S

d

(3-4) 式中Ｌn2为２的自然对数。

当忽略探针几何修正系数时, 即认为Ｃ＝２πＳ时, )(53.4)(2S

d

D I VW S d D ILn VW

==

πρ (3-5)

(?)扩散层的方块电阻测量

当半导体薄层尺寸满足于半无穷大平面条件时:

I

V I V Ln R 53.4)(20==

π

(3-6)

SZT-2B 型四探针测试仪电气部分原理框图: ( 图二)

仪器主体部分由单片计算机, 液晶显示器、 键盘、 高灵敏

度, 高输入阻抗的方大器、 双积分式A/D 变换器、 恒流源、 , 开关电源, DC-DC 变换隔离电源。电动, 手动或手持式四探针测试架( 头) 等组成。 三．使用方法

本仪器适配三种测试架( 电动, 手动, 手持测试头) , 还可使用带有四个夹子的, 四线法电阻测试输入插头, 这四种输入插头虽然外形相同, 使用同一个输入插座, 但使用方法略有不同, 以下将分别于以说明。 1， 主机;

A: 面板: 面板左侧为液晶显示器, 显示器的第一行显示测量

结果, 阻单位( K?, ?, m?) 和测量方式的符号( ”-cm”电阻率,” -口”方块电阻, ”—”电阻) - 在正常测量时第二行将以较小的字号显示和第一行相同的数值, 只有在超程时第一行显示四个横杠( - - - -) , 第二行则显示一个正在使用的测量方式能够显示的最大数值, 例如电阻率测量能够显示的最大值为1256, 方块电阻能够显示的最大值为9060, 而电阻测量则能够显示的最大显示值为

1999, ( 以上所示的值中小数点和单位均视测量当时所设量程而定, 这里不作详述) 。

指示灯下面为二行二列功能设置键, 上面一行左边那个为左移键, 右边那个为右移键, 恒流源在开机时优先设定为1mA, 应该是左起第三个指示灯被点亮, 恒流源输出电流为1mA第二列

为电压量程设置键和测量方式设置键, 每组都只有一个键, 采用单键循环操作方式。最下面一个键为往复键, 重复按键能够选择测量或保持二个状态, ( 必须注意! 当使用电动测试架时, 只能设定在测量状态) 。

2，电动测试架;

电动测试架是一个完整的组件, 由步进电机和驱动电路,

活动架, 四探针测头等组成, 用九芯电缆和主机连接。

3，手动测试架手持测试头, 四端子电阻测试夹使用比较简单, 只要将七芯输入插头插入输入端, 仪器就会连续测量, 将探

针和工件保持良好接触, 就可在显示器上读出测量结果。

C, 操作步骤;

仪器在第一次使用前必须首先检查所使用的电源是否符合规定要求, 各种线缆是否连接妥当。接通电源并开机后, 必须预热30分钟, 并注意观察仪器的温度指值, 是否符合要求,

主机在接通电源后, 测试架的探头就会复位, 上升到规定位置。同时主机运行自检程序, 液晶显示器显示公司名称, 网址, 联系电话, 指示灯循环点亮一次, 最后电流指灯停在1mA位置上, 电压量程指示灯停在2V位置, 测量模式指示灯停在电阻率测量模式, 测量/保持键则选在测量位置, 液晶显示器显示单位为K?-cm, ( 电阻率测量) 在液晶显示器的下面显示的二行数字上面一行是现场温度, 下面一行是修整系数, 0.628是探头的修正系数。这是仪器在开机后的优先先选择。此时液晶显示器的第一行还没有显示任何数值, 因为现在测量还没有开始, 接下来能够将被测半导体材料放在测试架的园形绝缘板的园心上, 把探针保护套取下并保存好, 按一下测试架上的启动按键( 小红键) , 随即测试头下降探针和被测工件接触

稍后显示测量结果, 测试头上升。如果测量结果显示”- - - -”

则为超

量程, 能够减小恒流源的设置值, 如果电压量程置于最高, 恒流电流

置于最小, 仍显示超量程则可能是被测工件电阻太大, 已超出了本仪

器的测量范围, 当测量的结果为0则能够增大恒流电流或减小电压量

程, 调整电流或电压量程, 直至测量结果能够显示三位以上的读数为

最好的量程组合。在选择量程时必须注意的是, 如已知被测工件是半

导体材料而且阻值大于10?时, 建议不要使用10mA以上的恒流源, 原因是10mA以上的恒流源使用较低的工作电压, 而半导体材料表面

接触电阻又较大, 会使恒流源工作不正常。

附录:

测量时, 预估的样品阻值范围应该选择相对应的电流范围, 关系如下表:

附录1A 样品厚度修正系数G( W

S )

样品厚度较薄: W

S =0.001~1 见表5

W: 样品厚度( μm) : S: 探针间距( mm)

W/S W 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0.00 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06 0.07

0 10 20 30 40 50 60 70

.000 .007 .014 .022 .029 .036 .043 .051

.001 .008 .015 .022 .030 .037 .044 .051

.001 .009 .016 .023 .030 .038 .045 .052

.002 .009 .017 .024 .031 .038 .045 .053

.003 .010 .017 .025 .032 .039 .046 .053

.004 .011 .018 .025 .032 .040 .047 .054

.004 .012 .019 .026 .033 .040 .048 .055

.005 .012 .019 .027 .034 .041 .048 .056

.006 .013 .020 .027 .035 .042 .049 .056

.006 .014 .021 .028 .035 .043 .050 .057

0.08 0.09 0.10 0.11 0.12 0.13 0.14 0.15 0.16 0.17 0.18 0.19 0.20 0.21 0.22 0.23 80

90

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W/S W 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9

0.24 0.25 0.26 0.27 0.28 0.29 0.30 0.31 0.32 0.33 0.34 0.35 240

250

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0.36 0.37 0.38 0.39 0.40 0.41 0.42 0.43 0.44 0.45 0.46 0.47 0.48 0.49 0.50 360

370

380

390

400

410

420

430

440

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3.68

W/S W 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9

0.51 0.52 0.53 0.54 0.55 056 0.57 0.58 0.59 0.60 0.61 0.62 510

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0.63 0.64 0.65 0.66 0.67 0.68 0.69 0.70 0.71 0.72 0.73 0.74 0.75 0.76 0.77 630

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.517

.524

.530

.536

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.453

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.486

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.505

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.518

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461.

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.520

.527

.533

.539

.545

W/S W 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9

0.78 0.79 0.80 0.81 0.82 0.83 0.84 0.85 0.86 0.87 0.88 0.89 780

790

800

810

820

830

840

850

860

870

880

890

.546

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.600

.605

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.549

.555

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.601

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.551

.557

.563

.569

.575

.580

.586

.592

.597

.603

.608

.614

0.90 0.91 0.92 0.93 0.94 0.95 0.96 0.97 0.98 0.99 1.00

900 910 920 930 940 950 960 970 980 990 1000

.614 .619 .625 .630 .635 .640 .645 .650 .655 .660 .665

.615 .620 .625 .630 .636 ..641 .646 .651 .656 .660

.615 .621 .626 631 .636 .641 .646 .651 .656 .661

.616 .621 .626 .631 .637 .642 .647 .652 .657 .661

.616 .622 .627 .632 .637 .642 .647 .652 .657 .662 .

.617 .623 .628 .633 .638 .643 .648 .653 .658 .663

.617 .623 .628 .633 .638 .643 .648 .653 .658 .663

.618 .623 .628 .634 .639 .644 .649 .654 .658 .663

.618 .624 .629 .634 .639 .644 .649 .654 .658 .664

.619 .624 .629 .635 .640 .645 .650 .655 .659 .664

附录1B 样品厚度修正系数G( W

S

) 样品厚度较厚: W

S =0.01~3.49 见表

W: 样品厚度( μm) : S: 探针间距( mm)

W/S 0.00 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06 0.07 0.08 0.09

0.00 0.10 0.20 0.30 0.40

0.0000 0.0721 0.1443 0.2164 0.2884

0.0072 0.0794 0.1515 0.2236 0.2956

0.0144 0.0866 0.1587 0.2308 0.3027

0.0216 0.0938 0.1659 0.2380 0.3099

0.0289 0.1010 0.1731 0.2452 0.3171

0.0361 0.1082 0.1803 0.2524 0.3242

0.0433 0.1154 0.1875 0.2596 0.3313

0.0505 0.1226 0.1948 0.2668 0.3385

0.0577 0.1298 0.2020 0.2740 0.3456

0.0649 0.1371 0.2092 0.2812 0.3526

0.50 0.60 0.70 0.80 0.90

1.00 1.10 1.20 1.30 1.40

1.50 1.60 1.70 1.80 1.90 0.3597

0.4293

0.4957

0.5576

0.6141

0.6647

0.7093

0.7482

0.7817

0.8106

0.8352

0.8563

0.8743

0.8897

0.9029

0.3668

0.4361

0.5021

0.5635

0.6194

0.6694

0.7134

0.7518

0.7848

0.8132

0.8375

0.8382

0.8760

0.8911

0.9041

0.3738

0.4429

0.5085

0.5694

0.6247

0.6741

0.7175

0.7553

0.7879

0.8158

0.8397

0.8601

0.8776

0.8925

0.9053

0.3808

0.4496

0.5148

0.5751

0.6299

0.6787

0.7215

0.7589

0.7908

0.8184

0.8419

0.8620

0.8792

0.8939

0.9064

0.3878

0.4563

0.5210

0.5809

0.6351

0.6833

0.7255

0.7622

0.7938

0.8209

0.8441

0.8639

0.8808

0.8952

0.9076

0.3948

0.4630

0.5273

0.5866

0.6402

0.6877

0.7294

0.7666

0.7967

0.8234

0.8462

0.8657

0.8823

0.8965

0.9087

0.4018

0.4696

0.5334

0.5922

0.6452

0.6922

0.7333

0.7689

0.7996

0.8258

0.8483

0.8675

0.8838

0.8978

0.9099

0.4087

0.4762

0.5396

0.5978

0.6501

0.6965

0.7371

0.7122

0.8024

0.8282

0.8503

0.8692

0.8853

0.8991

0.9110

0.4156

0.4827

0.5456

0.6033

0.6551

0.7009

0.7408

0.7754

0.8052

0.8306

0.8524

0.8709

0.8868

0.9004

0.9121

0.4224

0.4892

0.5516

0.6087

0.6599

0.7051

0.7445

0.7786

0.8079

0.8329

0.8544

0.8726

0.8883

0.9016

0.9131

W/S 0.00 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06 0.07 0.08 0.09

2.00 2.10 2.20 2.30 2.40

2.50 2.60 2.70 2.80 0.9142

0.9239

0.9323

0.9396

0.9459

0.9514

0.9562

0.9604

0.9641

0.9152

0.9248

0.9331

0.9402

0.9402

0.9519

0.9566

0.9608

0.9644

0.9162

0.9257

0.9338

0.9409

0.9470

0.9524

0.9571

0.9612

0.9648

0.9172

0.9266

0.9346

0.9415

0.9476

0.9529

0.9575

0.9616

0.9652

0.9182

0.9274

0.9353

0.9422

0.9482

0.9534

0.9579

0.9619

0.9655

0.9192

0.9283

0.9361

0.9428

0.9487

0.9538

0.9583

0.9623

0.9658

0.9202

0.9291

0.9368

0.9435

0.9493

0.9543

0.9588

0.9627

0.9661

0.9211

0.9299

0.9375

0.9441

0.9498

0.9548

0.9592

0.9630

0.9664

0.9221

0.9307

0.9382

0.9447

0.9503

0.9553

0.9596

0.9634

0.9667

0.9230

0.9315

0.9389

0.9453

0.9509

0.9557

0.9600

0.9637

0.9671

2.90

3.00 3.10 3.20 3.30 3.40 0.9674

0.9703 0.9728 0.9751 0.9772 0.9790 0.9677

0.9705 0.9731 0.9753 0.9774 0.9792 0.9680

0.9708 0.9733 0.9756 0.9776 0.9794 0.9683

0.9711 0.9736 0.9758 0.9778 0.9795 0.9686

0.9713 0.9738 0.9760 0.9779 0.9797 0.9689

0.9716 0.9740 0.9762 0.9781 0.9799 0.9692

0.9718 0.9742 0.9764 0.9783 0.9800 0.9694

0.9721 0.9745 0.9766 0.9785 0.9802 0.9697

0.9724 0.9747 0.9768 0.9787 0.9803 0.9700

0.9726 0.9749 0.9770 0.9788 0.9805

如需所测值更精确, 请查下表

附录2样品形状和测量位置的修正系数D( d

s

)

( 1) 圆形薄片

直径d (mm)

探 针 位 置

距圆心位置 距边缘位置 0mm

1/4 d 5 mm 4 mm 3 mm 2 mm 20 23 25

0.9788 0.9839 0.9863

0.9633 0.9719 0.9761

0.9633 0.9662 0.9677

0.9508 0.9538 0.9553

0.9263 0.9295 0.9312

0.8702 0.8739 0.8758

27 30 32 35 38 40 42 45 50 55 57 60 63 65 70 75 80 90 100 0.9882

0.9904

0.9916

0.9929

0.9940

0.9946

0.9951

0.9957

0.9965

0.9971

0.9973

0.9976

0.9978

0.9979

0.9982

0.9985

0.9986

0.9989

0.9991

0.9794

0.9832

0.9852

0.9876

0.9894

0.9904

0.9913

0.9924

0.9938

0.9919

0.9952

0.9957

0.9961

0.9963

0.9968

0.9972

0.9976

0.9981

0.9984

0.9688

0.9702

0.9709

0.9718

0.9725

0.9729

0.9733

0.9738

0.9744

0.9749

0.9751

0.9752

0.9755

0.9757

0.9760

0.9762

0.9764

0.9768

0.9770

0.9565

0.9580

0.9588

0.9598

0.9606

0.9610

0.9614

0.9620

0.9627

0.9633

0.9635

0.9638

0.9640

0.9641

0.9645

0.9648

0.9650

0.9654

0.9657

0.9325

0.9342

0.9351

0.9362

0.9371

0.9377

0.9382

0.9488

0.9497

0.9403

0.9406

0.9409

0.9412

0.9414

0.9418

0.9421

0.9424

0.9429

0.9433

0.8773

0.8793

0.8804

0.8817

0.8829

0.8835

0.8841

0.8849

0.8859

0.8868

0.8871

0.8875

0.8879

0.8881

0.8886

0.8891

0.8895

0.8901

0.8904

( 2) 矩形薄片

正方形矩形

d/s a/d=1 a/d=2 a/d=3 a/d≥4

1.0 0.2204 0.2205

1.25 0.2751 0.2702

1.5 0.3263 0.3286 0.3286

1.75 0.3794 0.3803 0.3803

2.0 0.4301 0.4297 0.4297

2.5 0.5192 0.5194 0.5194

3.0 0.5422 0.5957 0.5958 0.5958

4.0 0.6870 0.7115 0.7115 0.7115

5.0 0.7744 0.7887 0.7888 0.7888

7.5 0.8846 0.8905 0.8905 0.8905

10.0 0.9312 0.9345 0.9345 0.9345

15.0 0.9682 0.9696 0.9696 0.9696

20.0 0.9788 0.9830 0.9860 0.9830

40.0 0.9955 0.9957 0.9957 0.9957

100 1.0000 1.0000 1.0000 1.0000

d: 短边长度

a: 长边长度

s: 探针间距

提醒: 每次开机启动, 仪器会有一个自动校正和自动预热过程, 初测试偶有5到10次测试数值不精确视为正常情况。

建议: 一般情况下, 附表1A即已完全能足够满足精度。

( 电脑版本仪器不需要此项操作, 具体操作用户见下页的此项说明)

电脑版本的请参考如下操作:

1: 请先阅读说明书并选择好测试电流

2: 连上电脑接口”RS232通用串行接口, 或USB接口( 使用USB接口必须安装CH341驱动程序) ”

3:双击打开PC文件中的带图标的SZT文件,上面会出现SZT-2A 四探针材料厚度自动查表修正软件介面, 在介面的”厚度输入框”中输入材料厚度值后, 测量结果经过串行口或USB接口送入PC机, 在介面上即可显示修正后的数据。

4:在样品厚度中输入所测物品的厚度.然后在机器上选择好相

应档位( 阻值越小, 电流档位越大反之则阻值越大, 电流档位越小) , 按测试键, 界面上即可显示出初测值和修正后的最终值。( 位于下方的小数字为未修正值-即主机所显示的值; 位于上方的大数字为已修正值。

5:所测值如需保存请按界面上的记录符号,查看记录则能够直接点击查看键.

6: 如需长久保存测试记录, 请每次工作完成后点击查看记录, 出现记录后再点击( 导出EXCEL) , 导出后可直接在工作电脑中保存。

7:当被测物体厚度超过一个毫米时,开机后则不用任何操作,

此时只记录和查看有效.(因为被测物体厚度超过1MM时,不需要修正系数了)

四探针操作手册

南开大学 硅光电子学与储能实验室 Four-Point Probe Operation | 2011 四探针操作手册

四探针操作说明书 Four-Point Probe Operation 第1章引言 (1) 1. 目的 (1) 2. 应用范围 (1) 3. 测试设备 (1) 四探针 (1) 数字电压源表 (2) 第2章原理简述 (3) 1. 薄膜(厚度≤4mm)电阻率： (3) 2. 薄膜方块电阻 (3) 第3章操作方法 (5) 1. 引言 (5) 2. 测试线连接方式 (5) 3. KEITHLEY 2400高压源表设置指南 (6) 4. 探针接触方式 (8) 5. 数据测试指南 (8) 第4章注意事项 (10) 附表 ................................................................................................................................................... I

第1章引言 1.目的 本说明书主要介绍用四探针法测试薄膜方块电阻及电阻率的原理及具体操作方法。 2.应用范围 测量参数：方块电阻，电阻率 测量样品：均匀薄膜，均匀薄片 方块电阻测试范围：0.01?～500M? 电阻率测试范围：10-5??cm～103??cm 样品大小：直径>1cm 精度：<±5% 3.测试设备 四探针 生产厂商： 广州四探针有限公司RTS-2型 基本指标： 间距：1±0.01mm； 针间绝缘电阻: ≥1000MΩ； 机械游移率: ≤0.3％； 探针：碳化钨或高速钢材质，探针直径Ф0.5mm； 探针压力：5～16 牛顿(总力)； 使用环境： 温度:：23±2℃； 相对湿度：≤65％； 无高频干扰； 无强光直射； 基本参数： Fsp=0.1 探针间距：1.0mm

四探针测电阻率实验指导书及SZT-2A四探针测试仪使用说明书

实验七四探针法测量材料的电阻率 一、实验目的 （1）熟悉四探针法测量半导体或金属材料电阻率的原理 （2）掌握四探针法测量半导体或金属材料电阻率的方法 二、实验原理 半导体材料是现代高新技术中的重要材料之一，已在微电子器件和光电子器件中得到了广泛应用。半导体材料的电阻率是半导体材料的的一个重要特性，是研究开发与实际生产应用中经常需要测量的物理参数之一，对半导体或金属材料电阻率的测量具有重要的实际意义。 直流四探针法主要用于半导体材料或金属材料等低电阻率的测量。所用的仪器示意图以及与样品的接线图如图1所示。由图1(a)可见，测试过程中四根金属探针与样品表面接触，外侧1和4两根为通电流探针，内侧2和3两根是测电压探针。由恒流源经1和4两根探针输入小电流使样品内部产生压降，同时用高阻抗的静电计、电子毫伏计或数字电压表测出其它两根探针（探针2和探针3）之间的电压V23。 a b 图1 四探针法电阻率测量原理示意图 若一块电阻率为 的均匀半导体样品，其几何尺寸相对探针间距来说可以看

作半无限大。当探针引入的点电流源的电流为I ，由于均匀导体内恒定电场的等位面为球面，则在半径为r 处等位面的面积为22r π，电流密度为 2/2j I r π= （1） 根据电流密度与电导率的关系j E σ=可得 22 22j I I E r r ρ σ πσπ= = = （2） 距离点电荷r 处的电势为 2I V r ρ π= （3） 半导体内各点的电势应为四个探针在该点所形成电势的矢量和。通过数学推导，四探针法测量电阻率的公式可表示为 123 231224133411112( )V V C r r r r I I ρπ-=--+?=? （4） 式中，1 12241334 11112( )C r r r r π-=--+为探针系数，与探针间距有关，单位为cm 。 若四探针在同一直线上，如图1(a)所示，当其探针间距均为S 时，则被测样品的电阻率为 123 2311112()222V V S S S S S I I ρππ-=- -+?=? （5） 此即常见的直流等间距四探针法测电阻率的公式。 有时为了缩小测量区域，以观察不同区域电阻率的变化，即电阻率的不均匀性，四根探针不一定都排成一直线，而可排成正方形或矩形，如图1(b)所示，此时只需改变电阻率计算公式中的探针系数C 即可。 四探针法的优点是探针与半导体样品之间不要求制备接触电极，极大地方便了对样品电阻率的测量。四探针法可测量样品沿径向分布的断面电阻率，从而可以观察电阻率的不均匀性。由于这种方法允许快速、方便、无损地测试任意形状样品的电阻率，适合于实际生产中的大批量样品测试。但由于该方法受到探针间距的限制，很难区别间距小于0.5mm 两点间电阻率的变化。 根据样品在不同电流（I ）下的电压值（V 23），还可以计算出所测样品的电阻率。

KEITHLEY四探针操作手册

南开大学硅光电子学与储能实验室四探针操作手册 Four-Point Probe Operation | 2011

四探针操作说明书 Four-Point Probe Operation 第1章引言................................................错误!未定义书签。 1. 目的..................................................错误!未定义书签。 2. 应用范围..............................................错误!未定义书签。 3. 测试设备..............................................错误!未定义书签。 四探针............................................错误!未定义书签。 数字电压源表......................................错误!未定义书签。第2章原理简述............................................错误!未定义书签。 1. 薄膜(厚度≤4mm)电阻率：...............................错误!未定义书签。 2. 薄膜方块电阻..........................................错误!未定义书签。第3章操作方法............................................错误!未定义书签。 1. 引言..................................................错误!未定义书签。 2. 测试线连接方式........................................错误!未定义书签。 3. KEITHLEY 2400高压源表设置指南........................错误!未定义书签。 4. 探针接触方式..........................................错误!未定义书签。 5. 数据测试指南..........................................错误!未定义书签。第4章注意事项............................................错误!未定义书签。附表 .........................................................错误!未定义书签。

四探针一体机使用说明书

SZT-2A四探针测试仪 使用说明书 一概述 SZT-2A型数字式四探针测试仪是运用四线法测量原理的多用途综合测量装置，配上专用的四探针测试架，即可以测量片状，块状或柱状半导体材料的径向和轴向电阻率，测量扩散层的薄层电阻（亦称方块电阻）。四探针测试架有电动，手动，手持三种可以选配，另外还配有四个夹子的四线输入插头用来作为测量线状或片状电阻的中，低阻阻值。 仪器由主机，测试架等部份组成，测试结果由液晶显示器显示，同时，液晶显示器还显示测量类型（电阻率，方块电阻和电阻）以及探头修正系数， 主机由开关电源，DC/DC变换器，高灵敏度电压测量部份，高稳定度恒流源，和微电脑控制系统组成。由於采用大规模集成电路，所以仪器可靠性高，测量稳定性好。 测试探头采用宝石导向轴套和高硬度钢针，定位准确，游移率小，使用寿命长。 仪器适用於半导体材料厂，半导体器件厂，科研单位，高等院校对半导体材料电阻性能的测试。 本仪器工作条件为： 温度：23℃±3℃ 相对湿度：50%~70%

工作室内应无强磁场干扰，不与高频设备共用电源。 二，技术参数 1，测量范围 电阻率： 10??-105?-cm 方块电阻 10??- 105?/□ 电阻 10-?- 105? 2，可测半导体材尺寸 直径：Ф15-100mm 长（或高）度：≤400mm 3，测量方位 轴向，径向均可 4，数字电压表： （1）量程：20mV,200mV,2V （2）误差：±0.5%读数±2字 （3）输入阻抗:>10?? （4）最大分辨率:10μV （5）点阵液晶显示，过载显示。 5，恒流源： （1）电流输出：共分10μA,100uA,1mA,10mA,100mA五挡可通过按键选择，各挡均为定值不可调节，电阻率探头 修正系和扩散层方块电阻修正系数均由机内CPU运算 后，直接显示修正后的结果。

最新四探针法测电阻率

四探针法测电阻率

实验四探针法测电阻率 1．实验目的： 学习用四探针法测量半导体材料的体电阻率和扩散薄层的电阻率及方块电阻。 2．实验内容 ①硅单晶片电阻率的测量：选不同电阻率及不同厚度的大单晶圆片，改变 条件（光照与否），对测量结果进行比较。 ②薄层电阻率的测量：对不同尺寸的单面扩散片和双面扩散片的薄层电阻 率进行测量。改变条件进行测量（与①相同），对结果进行比较。 3．实验原理：

在半导体器件的研制和生产过程中常常要对半导体单晶材料的原始电阻率和经过扩散、外延等工艺处理后的薄层电阻进行测量。测量电阻率的方法很多，有两探针法，四探针法，单探针扩展电阻法，范德堡法等，我们这里介绍的是四探针法。因为这种方法简便可行，适于批量生产，所以目前得到了广泛应用。 所谓四探针法，就是用针间距约1毫米的四根金属探针同时压在被测样品的平整表面上如图1a 所示。利用恒流源给1、4两个探针通以小电流，然后在2、3两个探针上用高输入阻抗的静电计、电位差计、电子毫伏计或数字电压表测量电压，最后根 据理论公式计算出样品的电阻率［１］ I V C 23 =ρ 式中，C 为四探针的修正系数，单位为厘米，C 的大小取决于四探针的排列方法和针距，探针的位置和间距确定以后，探针系数C 就是一个常数；V 23为2、3两探针之间的电压，单位为伏特；I 为通过样品的电流，单位为安培。 半导体材料的体电阻率和薄层电阻率的测量结果往往与式样的形状和尺寸密切相关，下面我们分两种情况来进行讨论。 ⑴ 半无限大样品情形 图1给出了四探针法测半无穷大样品电阻率的原理图，图中(a)为四探针测量电阻率的装置；(b)为半无穷大样品上探针电流的分布及等势面图形；(c)和(d)分别为正方形排列及直线排列的四探针图形。因为四探针对半导体表面的接触均为点接触，所以，对图１（b ）所示的半无穷大样品，电流I 是以探针尖为圆心呈径向放射状流入体内的。因而电流在体内所形成的等位面为图中虚线所示的半球面。于是，样品电阻率为ρ，半径为r ，间距为dr 的两个半球等位面间的电阻为 dr r dR 2 2πρ = ， 它们之间的电位差为 dr r I IdR dV 2 2πρ= =。

四探针说明书

SZT-2C 四探针测试仪 使用说明书 一概述 SZT-2C 型数字式四探针测试仪是运用四线法测量原理的多用途综合测量装置，配上专用的四探针测试架，即可以测量片状，块状或柱状半导体材料的径向和轴向电阻率，测量扩散层的薄层电阻（亦称方块电阻）。四探针测试架有电动，手动，手持三种可以选配，另外还配有四个夹子的四线输入插头用来作为测量线状或片状电阻的中，低阻阻值。 仪器由主机，测试架等部份组成，测试结果由液晶显示器显示，同时，液晶显示器还显示测量类型（电阻率，方块电阻和电阻）; 探头修正系数和温度值，用来监测仪器使用时的环境温度。 主机由开关电源，DC/DC变换器，高灵敏度电压测量部份，高稳定度恒流源，和微电脑控制系统组成。由於采用大规模集成电路，所以仪器可靠性高，测量稳定性好。 测试探头采用宝石导向轴套和高硬度钢针，定位准确，游移率小，使用寿命长。 仪器适用於半导体材料厂，半导体器件厂，科研单位，高等院校对半导体材料电阻性能的测试。 本仪器工作条件为： 使用温度：23C 士3C 相对湿度：50%~70% 工作室内应无强磁场干扰，不与高频设备共用电源，二，技术参数 1，测量范围

6 电阻率：10 ??-10 6? -cm 方块电阻10 ??- 10 6?/ □ 电阻10 -? - 10 6 ? 2 ，可测半导体材尺寸 直径：①5-250mm 长（或高）度：< 400mm如配探笔可以测量任意长度） 3，测量方位 轴向，径向均可 4，数字电压表： （1）量程：20mV,200mV,2V （2）误差：±0.1%读数±2字 （3）输入阻抗:>10 ?? （4）最大分辨率:10卩V （5）点阵液晶显示，过载显示。 5，恒流源： （1）电流输出：共分10卩A,100uA,1mA,10mA,100m>六挡可通过按键选择，各挡均为定值不可调节，电阻率探头修正系和 扩散层方块电阻修正系数均由机内CPU运算 后，直接显示修正后的结果。 (2)误差：士0.5%士2字，在使用1卩A恒流电流输 出时为± 0.5%± 5字 6, 四探针测试头; (1) 探针间距: 1mm

四探针说明书要点

SZT-2C四探针测试仪 使用说明书 一概述 SZT-2C型数字式四探针测试仪是运用四线法测量原理的多用途综合测量装置，配上专用的四探针测试架，即可以测量片状，块状或柱状半导体材料的径向和轴向电阻率，测量扩散层的薄层电阻（亦称方块电阻）。四探针测试架有电动，手动，手持三种可以选配，另外还配有四个夹子的四线输入插头用来作为测量线状或片状电阻的中，低阻阻值。 仪器由主机，测试架等部份组成，测试结果由液晶显示器显示，同时，液晶显示器还显示测量类型（电阻率，方块电阻和电阻）;探头修正系数和温度值，用来监测仪器使用时的环境温度。 主机由开关电源，DC/DC变换器，高灵敏度电压测量部份，高稳定度恒流源，和微电脑控制系统组成。由於采用大规模集成电路，所以仪器可靠性高，测量稳定性好。 测试探头采用宝石导向轴套和高硬度钢针，定位准确，游移率小，使用寿命长。 仪器适用於半导体材料厂，半导体器件厂，科研单位，高等院校对半导体材料电阻性能的测试。 本仪器工作条件为： 使用温度：23℃±3℃ 相对湿度：50%~70%

工作室内应无强磁场干扰，不与高频设备共用电源， 二，技术参数 1，测量范围 电阻率： 10??-106?-cm 方块电阻 10??- 106?/□ 电阻 10-?- 106? 2，可测半导体材尺寸 直径：Ф5-250mm 长（或高）度：≤400mm（如配探笔可以测量任意长度）3，测量方位 轴向，径向均可 4，数字电压表： （1）量程：20mV,200mV,2V （2）误差：±0.1%读数±2字 （3）输入阻抗:>10?? （4）最大分辨率:10μV （5）点阵液晶显示，过载显示。 5，恒流源： （1）电流输出：共分10μA,100uA,1mA,10mA,100mA六挡可通过按键选择，各挡均为定值不可调节，电阻率探头 修正系和扩散层方块电阻修正系数均由机内CPU运算 后，直接显示修正后的结果。

一种四探针法测量粉末电导率的介绍说明

一种四探针法测量粉末电导率的介绍说明 适用范围广泛用于：Applicable scope is widely used 锂离子电池用炭复合磷酸铁锂正极材料电阻率的测量；也应用于需要采用四探针法测量的导体或半导体粉末材料的分析与检测；也常用于石墨类粉状材料电阻率的测量；广泛应用于国内外企业品质检测；研发部门，大中专院校；科研院所；及质量检测机构. 功能概述：Functional overview 1.采用高精度集成电路模块；全自动化焊接电路. 2. 4.3吋液晶显示器，薄膜按键操作，自带温度. 3.高精恒直流恒流源系统. 4.四探针法测量模式--单电测量 5.中英两种语言版本选择. 6.手动液压加压 7. 超量程报警 8.上下限设定警报功能. 9.人体工学设计 10.选购：PC软件. 原理: Principle:

一定量的粉体，在液压动力下压缩体积至设定压力值或压强，无需取出，在线测量粉体电阻、电阻率、电导率，并记录数据. 解决粉体难压片成型或压片取出测量误差. 应用说明： 1.锂离子电池用炭复合磷酸铁锂正极材料粉末电导率的测定方法中用于仲裁方法的四探针法要求 2.四点探针法测试电导率的方法 满足标准： Meet Standard 1）四点探针测试仪满足GB/T 1551、GB/T1552-1995，ASTM F84美国A.S.T.M 标准。 2）四探针法粉末测试平台依据GBT 30835-2014《锂离子电池用炭复合磷酸铁锂正极材料》中关于粉末电导率的测定方法中用于仲裁方法的四探针法要求制作. 技术参数资料Technical Parameters

步骤及流程 1.运行高度清零

SZT-2A四探针测试仪使用说明书[资料]

SZT-2A四探针测试仪使用说明书[资料] SZT-2A四探针测试仪 使用说明书一概述 SZT-2A型数字式四探针测试仪是运用四线法测量原理的多用途综合测量装置，配上专用的四探针测试架，即可以测量片状，块状或柱状半导体材料的径向和轴向电阻率，测量扩散层的薄层电阻(亦称方块电阻)。四探针测试架有电动，手动，手持三种可以选配，另外还配有四个夹子的四线输入插头用来作为测量线状或片状电阻的中，低阻阻值。 仪器由主机，测试架等部份组成，测试结果由液晶显示器显示，同时，液晶显示器还显示测量类型(电阻率，方块电阻和电阻)以及探头修正系数，主机由开关电源，DC/DC变换器，高灵敏度电压测量部份，高稳定度恒流源，和微电脑控制系统组成。由於采用大规模集成电路，所以仪器可靠性高，测量稳定性好。 测试探头采用宝石导向轴套和高硬度钢针，定位准确，游移率小，使用寿命长。 仪器适用於半导体材料厂，半导体器件厂，科研单位，高等院校对半导体材料电阻性能的测试。 本仪器工作条件为: 温度: 23? ?3? 相对湿度: 50%~70% 工作室内应无强磁场干扰，不与高频设备共用电源。 二，技术参数 1，测量范围

5 电阻率: 10??-10?-cm 5 方块电阻 10??- 10?/? -5电阻 10?- 10 ? 2，可测半导体材尺寸 直径: Ф15-100mm 长(或高)度: ?400mm 3，测量方位 轴向，径向均可 4，数字电压表: ,1, 量程:20mV,200mV,2V ,2, 误差:?0.5%读数?2字 ,3, 输入阻抗:>10?? ,4, 最大分辨率:10μV ,5, 点阵液晶显示，过载显示。 5，恒流源: ,1, 电流输出:共分10μA,100uA,1mA,10mA,100mA五挡可通过按键选择，各挡均为定值不可调节，电阻率探头 修正系和扩散层方块电阻修正系数均由机内CPU运算后，直接显示修正后的结果。 ,2, 误差: ?0.5%?2字。 6,四探针测试头; (1) 探针间距: 1mm (2) 探针机械游移率: ?1.0% (3) 探针材料: 碳化钨,Ф0.5mm (4) 0-2Kg可调,最大压力约2Kg 7, 电源:

SZT-2A四探针测试仪使用说明书

SZT-2A四探针测试仪使用说明书 SZT-2A四探针测试仪 使用说明书 一概述 SZT-2A型数字式四探针测试仪是运用四线法测量原理的多用途综合测量装置，配上专用的四探针测试架，即可以测量片状，块状或柱状半导体材料的径向和轴向电阻率，测量扩散层的薄层电阻(亦称方块电阻)。四探针测试架有电动，手动，手持三种可以选配，另外还配有四个夹子的四线输入插头用来作为测量线状或片状电阻的中，低阻阻值。 仪器由主机，测试架等部份组成，测试结果由液晶显示器显示，同时，液晶显示器还显示测量类型(电阻率，方块电阻和电阻)以及探头修正系数，主机由开关电源，DC/DC变换器，高灵敏度电压测量部份，高稳定度恒流源，和微电脑控制系统组成。由於采用大规模集成电路，所以仪器可靠性高，测量稳定性好。 测试探头采用宝石导向轴套和高硬度钢针，定位准确，游移率小，使用寿命长。 仪器适用於半导体材料厂，半导体器件厂，科研单位，高等院校对半导体材料电阻性能的测试。 本仪器工作条件为: 温度: 23? ?3? 相对湿度: 50%~70% paper has produced remarkable results. By pay close attention to reform, all three business units exceeded annual targets on schedule

task. Hotel as originally planned one month in advance to achieve the annual task of Pingliang, four months ahead of the dynamic balance of revenues and expenditures year, annual operating revenue reached 10.41 million Yuan, accounting for 114% of the annual plan, achieved a net profit 工作室内应无强磁场干扰，不与高频设备共用电源。二，技术参数 1，测量范围 5 电阻率: 10??-10?-cm 5 方块电阻 10??- 10?/? -5电阻 10?- 10 ? 2，可测半导体材尺寸 直径: Ф15-100mm 长(或高)度: ?400mm 3，测量方位 轴向，径向均可 4，数字电压表: ,1, 量程:20mV,200mV,2V ,2, 误差:?0.5%读数?2字 ,3, 输入阻抗:>10?? ,4, 最大分辨率:10μV ,5, 点阵液晶显示，过载显示。 5，恒流源: ,1, 电流输出:共分10μA,100uA,1mA,10mA,100mA五挡可 通过按键选择，各挡均为定值不可调节，电阻率探头 修正系和扩散层方块电阻修正系数均由机内CPU运算

四探针说明书

SX1934B 型数字式四探针测试仪 执行标准 Q/320500 GQB 1030-2006 使用说明书 本企业已通过ISO9001:2000质量体系认证 苏州市百神科技有限公司 苏 州 电 讯 仪 器 厂 注意：敬请用户在操作使用SX1934B 型数字式四探针 测试仪之前，必须详细阅读使用说明书！并妥善保存。

欢迎使用SX1934 B型数字式四探针测试仪！ 由衷地感谢您加入本公司的用户队伍！ 一、概述 SX1934B型数字式四探针测试仪是运用四探针测量原理的多用途综合测量装置，它可以测量片状、块状半导体材料的径向和轴向电阻率，测量扩散层的薄层电阻（亦称方块电阻）。换上特制的四探针测试夹具，还可以对金属导体的低、中值电阻进行测量。 仪器由主机、测试探头（可选配测试台）等部分组成，测试结果由数字表头直接显示。主机主要由数控恒流源，高分辨率ADC、嵌入式单片机系统组成，自动转换量程。测试探头采用宝石导向轴套和高耐磨碳化钨探针制成，故定位准确、游移率小、寿命长。 仪器具有测量精度高、灵敏度高、稳定性好、智能化程度高、测量简便、结构紧凑、使用方便等特点。 仪器适用于半导体材料厂、半导体器件厂、科研单位、高等院校对半导体材料的电阻性能的测试。特别适用于要求快速测量中低电阻率的场合。 本仪器工作条件为： 温度： 23℃±2℃ 相对湿度： 60%～70% 工作室内应无强电磁场干扰，不与高频设备共用电源。 二、技术参数 1. 测量范围 电阻率： 10-2～102Ω-cm 方块电阻： 10-1～103Ω/□ 电阻： 10-3～9999 Ω 2. 可测半导体材料尺寸 直径：Φ15～100mm 长（或高）度：≤400mm 3. 测量方位 轴向、径向均可 4. 数字电压表：

四探针一体机使用说明书资料

SZT-2A 四探针测试仪 使用说明书 一概述 SZT-2A 型数字式四探针测试仪是运用四线法测量原理的多用途综合测量装置，配上专用的四探针测试架，即可以测量片状，块状或柱状半导体材料的径向和轴向电阻率，测量扩散层的薄层电阻（亦称方块电阻）。四探针测试架有电动，手动，手持三种可以选配，另外还配有四个夹子的四线输入插头用来作为测量线状或片状电阻的中，低阻阻值。 仪器由主机，测试架等部份组成，测试结果由液晶显示器显示，同时，液晶显示器还显示测量类型（电阻率，方块电阻和电阻）以及探头修正系数， 主机由开关电源，DC/DC变换器，高灵敏度电压测量部份，高稳 定度恒流源，和微电脑控制系统组成。由於采用大规模集成电路，所以仪器可靠性高，测量稳定性好。 测试探头采用宝石导向轴套和高硬度钢针，定位准确，游移率小，使用寿命长。 仪器适用於半导体材料厂，半导体器件厂，科研单位，高等院校对半导体材料电阻性能的测试。 本仪器工作条件为： 温度：23C 士3C 相对湿度：50%~70% 工作室内应无强磁场干扰，不与高频设备共用电源。 二，技术参数

1，测量范围 5 电阻率：10 ??-10 5? -cm 方块电阻10 ?-?10 5?/ □ 电阻10 -? - 10 5? 2 ，可测半导体材尺寸 直径：①15-100mm 长（或高）度：< 400mm 3，测量方位 轴向，径向均可 4，数字电压表： （1 ）量程：20mV,200mV,2V （2）误差：±0.5%读数± 2字 （3）输入阻抗:>10?? （4）最大分辨率:10卩V （5）点阵液晶显示，过载显示。 5，恒流源： （1）电流输出：共分10卩A,100uA,1mA,10mA,100mz五挡可通过按键选择，各挡均为定值不可调节，电阻率探头修正系 和扩散层方块电阻修正系数均由机内CPU运算 后，直接显示修正后的结果。 2)误差：±0.5%±2 字 6, 四探针测试头; (1) 探针间距: 1mm (2) 探针机械游移率: ± 1.0%