5、斜置式Rymaszewski法方形四探针测试仪及其应用

四探针技术测量薄层电阻的

原理及应用

刘新福，孙以材，刘东升

（河北工业大学微电子技术研究所）

1、摘要

本文对四探针技术测试薄层电阻的原理进行了综述，重点分析了常规直线四探针法、改进范德堡法和斜置式方形Rymaszewski 法的测试原理，并应用斜置式Rymaszewski 法研制成新型的四探针测试仪，利用该仪器对样品进行了微区（300μm×300μm）薄层电阻测量，做出了样品的电阻率等值线图，为提高晶锭的质量提供了重要参考。

?关键词：四探针技术、薄层电阻、测试技术

?中图分类号：TN304.07

?文献标识码：A

?文章编号：1003-353X(2004)07-0048-05

2、引言

许多器件的重要参数和薄层电阻有关，在半导体工艺飞速发展的今天，微区的薄层电阻均匀性和电特性受到了人们的广泛关注。随着集成电路研究的快速发展，新品种不断开发出来，并对开发周期、产品性能（包括IC的规模、速度、功能复杂性、管脚数等）的要求也越来越高。因此不仅需要完善的设计模拟工具和稳定的工艺制备能力，还需要可靠的测试手段，对器件性能做出准确无误的判断，这在研制初期尤其重要。四探针法在半导体测量技术中已得到了广泛的应用，尤其近年来随着微电子技术的加速发展，四探针测试技术已经成为半导体生产工艺中应用最为广泛的工艺监控手段之一。本文在分析四探针技术几种典型测试原理的基础上，重点讨论了改进Rymaszewski法的应用，研制出一种新型测试仪器，并对实际样品进行了测试。

3、四探针测试技术综述

四探针测试技术方法分为直线四探针法和方形四探针法。方形四探针法又分为竖直四探针法和斜置四探针法。方形四探针法具有测量较小微区的优点，可以测试样品的不均匀性，微区及微样品薄层电阻的测量多采用此方法。四探针法按发明人又分为Perloff法、Rymaszewski法、范德堡法、改进的范德堡法等。值得提出的是每种方法都对被测样品的厚度和大小有一定的要求，当不满足条件时，必须考虑边缘效应和厚度效应的修正问题

双电测量法采用让电流先后通过不同的探针对，测量相应的另外两针间的电压，进行组合，按相关公式求出电阻值；该方法在四根探针排列成一条直线的条件下，测量结果与探针间距无关。双电测量法与常规直线四探针法主要区别在于后者是单次测量，而前者对同一被测对象采用两次测量，而且每种组合模式测量时流过电流的探针和测量电压的探针是不一样的。双电测量法主要包括Perloff 法（如图1）和Rymaszewski法（如图2）。Rymaszewski法适用于无穷大薄层样品，此时不受探针距离和游移的影响，测量得到的薄层电阻为

式中I为测试电流；V1，V2分别为两次测得的电压值；f（V2/V1）为范德堡函数。

只要样品的厚度小于3mm，其他几何尺寸无论是多少，无论测量样品什么位置，都用同一个公式计算测量结果。除厚度修正因子外，不存在其他任何修正因子的问题，也不受探针机械性能的影响，所以测量结果的准确度比常规测量法要高一些，尤其是边缘位置的测量，双电测方法的优越性就显得更加突出。然而，文献[10]用有限元的方法证明了Rymaszewski法当样品或测试区域为有限尺寸的矩形时需要做边缘效应修正，只有当四探针在样品宽度的中央区，且矩形的长度能容纳下四根探针时不需边缘效应修正。

由矩形四探针测量法衍生出改进的Rymaszewski直线四探针法即方形Rymaszewski四探针法，这是薄层电阻测量的又一方法，也是本文介绍的新型测试仪研制的重要依据。

改进的范德堡法利用四根斜置的刚性探针，不要求等距、共线，只要求依靠显微镜观察，保证针尖在样品的方形四个角区边界附近一定界限内，用改进的范德堡公式，由四次电压、电流轮换测量得到薄层电阻，可以用于微区薄层电阻的测定。不需要测量针尖与样品之间相对距离，不需要作边缘效应修正，不需要保证重复测量时探针位置的一致性，探针的游移不影响测量结果，不需要制备从微区伸出的测试臂和金属化电极，简便、快捷、可行。这种方法可在微区薄层电阻测试图形上确定出探针放置的合理测试位置，用有限元方法给予了证明，探针在阴影区的游移不影响测量结果。

4、测试薄层电阻的原理分析

4.1 常规直线四探针法

4.1.1 常规直线四探针法的基本原理

将位于同一直线上的4个探针置于一平坦的样品（其尺寸相对于四探针，可被视为无穷大）上，并施加直流电流I于外侧的两个探针上，然后在中间两个探针上用高精度数字电压表测量电压V2,3，则检测位置的电阻率ρΩ·cm）为：

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。

由于半导体材料的电阻率都具有显著的温度系数CT，所以测量电阻率时必须知道样片的温度，如果认为有电阻加热效应时，可观察施加电流后检测电阻率是否会随时间改变而判定。通常四探针电阻率测量的参考温度为23±0.5℃，如检测时的室温异于此参考温度的话，可以利用下式修正

ρ23=ρT-CT(T-23) （4）

其中ρT为温度T 时所检测到的电阻率值。

4.1.2 测量电流的选择

少子注入的影响取决于测量电流I、探针间距以及少子寿命等，电流大，针距小，寿命长，影响就大。为了避免电流通过样品时产生焦耳热和少子注入的影响，应适当减小测量电流。测量电流大小可参考文献[14]选取。

4.1.3 常规直线四探针法的边缘和厚度修正

一般当片子直径约为40S（一般是40mm，S为探针间距）时，边缘效应的修正因子（F1＝1）就不必再修正；同理，当样品的厚度超过5倍探针间距时，片子厚度的修正因子（F2=1）也就不需要修正。

4.1.4 常规直线四探针法的测量区域

四探针能测出超过其探针间距三倍以上大小区域的不均匀性，这是常规直线四探针法探测微区不均匀性的尺寸限度，因此被测微区的尺寸也限定在毫米数量级。

4.2 改进的范德堡法

4.2.1 改进范德堡法的基本原理

改进的范德堡法能成功地应用于微区薄层电阻测量。这一方法的要点是，在显微镜帮助下用目视法只要保证四个探针尖分别置于方形微小样品面上的内切圆外四个角区（如图3所示），就可以正确测出它的方块电阻，不需要测定探针的几何位置。

第一次测量时，用A、B探针作为通电流探针，电流为I，D、C探针作为测电压探针，其间电压为V1；第二次测量时用B、C探针作为通电流探针，电流仍为I，A、D探针作为测电压探针，其间电压为V2；然后依次以C、D和D、A作为通电流的探针，相应测电压的探针B、A和C、D 间电压分别为V3和V4。由四次测量可得样品的方块电阻为

这一方法的特点是：（1）四根探针从四个方向分别由操纵架伸出触到样品上，探针杆有足够的刚性。探针间距取决于探针针尖的半径，不受探针杆直径所限；（2）测量精度与探针的游移无关，测量重复性好，无需保证重复测量时探针位置的一致性。

4.2.2 改进范德堡法测试条件分析

对半导体样品，少子注入及焦耳热会影响测量结果。当微区尺寸达到三倍牵引半径时,可以认为少子受电场的牵引影响不大。Beuhler 利用微范德堡电阻器测量薄层电阻时,观察到焦耳热的影响，并归因于过窄的测试臂导致电流密度过大而发热，因为该测试方法不要求从样品中引出测试臂，所以焦耳热效应不明显。

4.2.3 改进范德堡法的边缘修正

对于改进的范德堡法，用有限元方法解决边缘修正问题是很简单的。文献[5]用这一方法研究了测量十字形微区时放置探针的区域。文献[13]研究了苜蓿花形和风车形的微区结构。图4中阴影区即是采用改进的范得堡法放置探针的区域。由有限元方法得知，探针在阴影区时测量结果不受边缘效应的影响。

4.3 斜置式方形Rymaszewski四探针法

使用斜置式方形探针测量单晶断面电阻率分布，可以使针距控制在0.5mm 以内，分辨率较常规直线四探针法有很大提高，所得Mapping图将能更精确的表明片子的微区特性。

常规直线四探针法测量时要求探针间距严格相等，且不能有沿直线方向以及横向的游移。Rymaszewski提出的测试方法能解决纵向游移以及探针不等距的影响，但是横向游移对测量精度的影响尚需进一步探讨。Rymaszewski[2]对直线四探针测量无穷大样品提出下列公式：

其中V1和V2分别是两次测量中2、3和3、4探针之间的电压； f (V1∕V2 )是Van der Pauw函数。从定性方面分析，探针发生纵向游移时，V1、V2便偏离没有游移时的值，然而通过Van der Pauw函数的修正，使RS值保持不变。

5、斜置式Rymaszewski法方形四探针测试仪及其应用

利用Rymaszewski法方形四探针测试原理研制出检测硅芯片薄层电阻的方形四探针测试仪。该仪器利用斜置的探针，通过摄像头，借助于计算机显示器观察探针测试位置，用伺服电机控制样品平台和探针的移动，实现自动调整与测试硅芯片的电阻率均匀性。

该新型测试仪不仅从测量系统的本身具有使测试误差达到最小化的结构保证，而且可以借助于图像识别和伺服电机控制每个探针的调整（在调整时，需要利用控制垂直运动的伺服电机，先抬起探针，调整之后再通过软着陆的方式放下探针），保证探针测试位置的准确；另外通过控制纵横向伺服电机实现平台的纵横向移动，使硅片位置调整自动化，并且能够做到严格控制步进的距离，可以实现最小步距0.25μm，这样就可以很方便地进行大样片的检测，以达到高精度测试微区的目标，并且可以极大地提高测试速度。

通过应用该测量仪器对国内某公司的产品进行测量，发现原来用普通四探针测量（测5点）非常均匀的100mm n型（区熔）硅片，经过实际多点（实测1049点）无图形测试，测试区域（探针间距）为300μm×300μm，测试间距1.2mm。测试结果有多处并非很均匀，如图5所示（单位：W·cm），因此，可以借助于分析测试结果对工艺进行改进，以提高整个晶锭的质量，最终达到提高器件性能的目标。

6、结论

通过对常规直线四探针测试技术、改进的范德堡法和斜置式方形Rymaszewski四探针法的分析看出，前者不适用于微区薄层电阻的测量，后两种方法均可用于微区薄层电阻测定。然而，这两种方法也有不同，即改进的范德堡法需要借助于放大镜观察样品的测试位置，并且需要制备测试图形；而应用Rymaszewski法的方形四探针测试仪可不用制备测试图形，并能够利用摄像头将信号传递给计算机显示器观察，这样测量起来就更加便捷了。

本文摘自《半导体技术》

高温四探针测试仪测试电阻率的原理和方法

高温四探针测试仪测试电阻率的原理和方法 高温四探针测试仪可以实现高温、真空及惰性气氛条件下测量硅、锗单晶（棒料、晶片）电阻率和外延层、扩散层和离子注入层的方块电阻以及测量导电玻璃（ITO）和其他导电薄膜的方块电阻。 那么高温四探针测试仪的测量原理是什么呢？ 测量电阻率的方法很多，如三探针法、电容-电压法、扩展电阻法等，四探针法则是一种广泛采用的标准方法，高温四探针测试仪采用经典直排四探针原理，同时采用了双电测组合四探针法。 直排四探针法 经典的直排四探针法测试电阻率，要求使用等间距的探针，如果针间距离不等或探针有游移，就会造成实验误差。当被测片较小或在大片边缘附近测量时，要求计入电场畸变的影响进行边界修正。

采用双电测组合四探针的出现，为提高薄膜电阻和体电阻率测量准确度创造了有利条件。 目前双电测组合（亦称双位组合）四探针法有三种模式：模式（1），模式（2），模式（3），高温四探针测试仪采用模式（2），通过用计算机对三种模式的理论进行比较研究的结果表明：对无穷大被测片三种模式都一样，可是测量小片或大片边缘位置时，模式（2）更好，它能自动消除边界影响，略优于模式（3），更好于模式（1）。 那么高温四探针测试仪采用双电测组合四探针法有哪些优势呢？ 1、采用双电测组合四探针法进行测试，测试结果与探针间距无关，能够消除间距不等及针尖机械游移变化的影响，因此四探针测试台允许使用不等距探针头。 2、采用双电测组合四探针法具有自动修正边界效应的功能，对小尺寸被测片或探针在较大样品边缘附近时，不需要对样品做几何测量，也不必寻找修正因子。 3、采用双电测组合四探针法，不移动四探针针头，同时使用三种模式测量，即可计算得到测试部位的电阻均匀性。

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。

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= =。 考虑样品为半无限大，在r →∞处的电位为0，所以图１（a ）中流经探针１的电流I 在r 点形成的电位为 ()r I dr r I V r r πρπρ222 1== ? ∞ 。 流经探针１的电流在２、３两探针间形成的电位差为 ()??? ? ??-= 1312123112r r I V πρ； 流经探针４的电流与流经探针１的电流方向相反，所以流经探针４的电流I 在探针２、３之间引起的电位差为 ()??? ? ??--=4342423112r r I V πρ。 于是流经探针１、４之间的电流在探针２、３之间形成的电位差为 ??? ? ??+--= 434213122311112r r r r I V πρ。 由此可得样品的电阻率为 ()1111121 434213 1223-???? ??+--=r r r r I V πρ 上式就是四探针法测半无限大样品电阻率的普遍公式。 在采用四探针测量电阻率时通常使用图１（c ）的正方形结构（简称方形结构）和图１（d ）的等间距直线形结构，假设方形四探针和直线四探针的探针间距均为S ， 则对于直线四探针有 S r r S r r 2, 42134312==== ()2223 I V S ? =∴πρ 对于方形四探针有 S r r S r r 2,42134312==== () 322223 I V S ? -=∴ πρ

ETCR钳形接地电阻测试仪操作方法

E T C R钳形接地电阻测试 仪操作方法 Document serial number【NL89WT-NY98YT-NC8CB-NNUUT-NUT108】

ETCR2000 钳形接地电阻测试仪操作方法ETCR2000 钳形接地电阻测试仪操作方法 1.开机 开机前，扣压扳机一两次，确保钳口闭合良好。 按POWER键，进入开机状态，首先自动测试液晶显示器，其符号全部显示，见图1。然后开始自检，自检过程中依次显示“CAL6、CAL5、CAL4…CAL0、OLΩ”，见图2。当“OLΩ”出现后，自检完成，自动进入电阻测量模式，见图3。 自检过程中，不要扣压扳机，不能张开钳口，不能钳任何导线。 自检过程中，要保持钳表的自然静止状态，不能翻转钳表，不能对钳口施加外力，否则不能保证测量的准确度。 自检过程中，若钳口钳绕了导体回路，测量结果是不准确的，请去除导体回路重新开机。 如果开机自检后未出现OL，而是显示一个较大的阻值，见图4。但用测试环检测时，仍能给出正确的结果，这说明钳表仅在测大阻值时（如大于100欧）有较大误差，而在测小阻值时仍保持原有准确度，用户仍可放心使用 *ETCR2000C自检完成显示“OLΩ”的同时还闪烁显示符号，见图5。因空载电阻“OL”已超出电阻报警临界值。 2.关机 钳表在开机后，按POWER键关机。 钳表在开机5分钟后，液晶显示屏进入闪烁状态，闪烁状态持续30秒后自动关机，以降低电池消耗。在闪烁状态按POWER键可延时关机，钳表继续工作。 在HOLD状态下，需先按HOLD键退出HOLD状态，再按POWER键关机。 *ETCR2000C在HOLD状态下，需先按SET键或POWER键退出HOLD状态，再按POWER键关机。 *ETCR2000C在设定报警临界值状态下，需先按POWER键或按SET键3秒退出设定报警临界值状态，再按POWER键关机。 3.电阻测量

M2型手持式数字式四探针测试仪简介

M-2型手持式数字式四探针测试仪简介 一、M-2型手持式数字式四探针测试仪 二、概述 M-2型手持式数字式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。该仪器设计符合单晶硅物理测试方法国家标准并参考美国标准。 仪器成套组成：由主机、选配的四探针探头等二部分组成，也可加配测试台。 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。仪器所有参数设定、功能转换全部采用一旋钮输入；具有零位、满度自校功能；全自动转换量程；测试结果由数字表头直接显示。本测试仪采用可充电电池供电，适合手持式变动场合操作使用！ 探头选配：根据不同材料特性需要，探头可有多款选配。有高耐磨碳化钨探针探头，以测试硅类半导体、金属、导电塑料类等硬质材料的电阻率/方阻；也有球形镀金铜合金探针探头，可测柔性材料导电薄膜、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。换上四端子测试夹具，还可

对电阻器体电阻、金属导体的低、中值电阻以及开关类接触电阻进行测量。配专用探头，也可测试电池极片等箔上涂层电阻率方阻。 仪器具有测量精度高、灵敏度高、稳定性好、智能化程度高、结构紧凑、使用简便等特点。 仪器适用于半导体材料厂器件厂、科研单位、高等院校对导体、半导体、类半导体材料的导电性能的测试。 三、基本技术参数 1. 测量范围、分辨率 电阻：0.010 ～9999Ω, 分辨率0.001 ～1 Ω 电阻率：0.010～2000Ω-cm，分辨率0.001 ～1 Ω-cm 方块电阻：0.050～2000Ω/□分辨率0.001 ～1 Ω/□ 2. 材料尺寸 手持方式不限材料尺寸，但加配测试台则由选配测试台和测试方式决定 直径：SZT-A圆测试台直接测试方式Φ15～130mm。 SZT-C方测试台直接测试方式180mm×180mm。 长(高)度：测试台直接测试方式H≤100mm。. 测量方位: 轴向、径向均可. 3. 量程划分及误差等级

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。

XXX软件用户手册

XXX软件用户手册 (软件版本：FMS2.1)

目录 用户手册 (3) 概述 (3) 功能特点 (3) 系统要求 (3) 软件安装 (3) 硬件安装 (4) 请用户在阅读本手册及操作本软件前先详读《RTS-8型四探针测试仪》

用户手册 因有的概念跟理论要了解后,阅读此手册和使用本软件时更容易理解、操作。 概述 RTS-8型四探针软件测试系统是一个运行在计算机上拥有友好测试界面的用户程序，程序操作直观易用。测试程序在计算机与RTS-8型四探针测试仪连接的状态下，通过计算机的并口实现通讯。 测试程序控制四探针测试仪进行测量并采集测试数据，把采集到的数据在计算机中加以分析，然后把测试数据以表格，图形直观地记录、显示出来。用户可对采集到的数据在计算机中保存或者打印以备日后参考和查看，还可以把采集到的数据输出到Excel中，让用户对数据进行各种数据分析。 功能特点 可以选择进行手动测量或者是自动测量； 对可疑测量点的数据进行重测； 详细记录被测试材料各种参数，结合测试数据进行数据统计分析； 以直方图形式统计分析数据； 打开、保存、打印测试数据； 把测试数据导出到Excel中进行更详细的数据统计分析； 系统要求 请确定你的电脑是IBM PC兼容型并具备以下最低的系统要求： Intel兼容586DX-500MHz中央处理器或者更高； 一个IEEE-1284标准并行通讯端口； 显示卡分辨率支持1024*768模式； 软件安装 本软件可安装在Win98、Win2000、XP操作系统上。请按以下步骤进行安装。 1.将四探针软件测试系统的安装光盘放入光驱中，执行光盘目录下的【Setup.exe】进行安

绝缘电阻测试仪操作规程、步骤和使用方法

仪器控制面板 ?（1）电压显示窗口：测试电压设定值显示，单位为V。（2）量程显示窗口：显示当前量程段。 ?（3）测试值显示窗口：测试的绝缘电阻值，显示4位有效值。（4）单位指示灯：显示当前电流及阻值单位。 ?（5）分选指示灯：NG指示灯:不合格指示灯，低于设定值时亮，G00D灯：正品指示，测试值高于上限时亮。 ?（6）设定/确认键：设定:进入设定状态，上下键选择功能；确认：进入修改或设定状态完毕确认退出。 ?(7)自动键：量程自动/手动切换按键，指示灯亮表示当前是量程自动状态，在测量时自动切换量程，否则在测试中使用上下键切换来改变量程。（8）清零键：放电状态时，对仪器开路清零校正。（9）放电键：测试返回放 电状态 ?（10）R/I测试键：放电状态或设定状态下进入测试状态。测试状态下切换电阻/电流显示。 ?（11）接地端：接地屏蔽端。（12）测试“-”端：电压输出端。（13）测试“+”端：采样输入端。 ?（14）高压警示灯：提示当前“-”端有电压输出。（15）仪器电源开关。各参数设定及操作步骤 ? 1.检查仪器电源插头接插良好后，打开仪器面板的电源开关，预热5—10分钟。 ? 2.根据检验文件要求，设定相关的测试参数，步骤如下：

(1)1.VOL电压设定：在电压项1.VOL上按动“设定/确认”键，进入电压设定子菜单。此时通过“∧”、“∨”键调整所需的电压值，共10档（10～1000V）。按动“设定/确认”键设定完成，电压值将自动保存并返回菜单。 (2)电阻上下限设定：在极限2.LO或3.Hi上按动“设定/确认”键，进入设定状态。此时通过“〈”、“〉”键可左右移动选择位数和小数点，按动“∧”、“∨”键可改变光标所在位数的大小及改变小数点位置。设定好后按“设定/确认”键，仪器将自动保存设定参数。 (3)充电时间设定：可根据需要设定充电时间（一般为10S以内），如不需定时请设为000 (4)蜂鸣开关设定：在5.bep上按动“设定/确认键”进入蜂鸣设定。可根据需要选择：NG(测试不合格时报警)GOOD(测试合格时报警)，OFF（蜂鸣开关处于关闭）。 ? 3.参数设定完成后对测试仪器进行开路清零，具体步骤如下： （1）在放电状态下插上“+”端测试线，开路并将测试线悬空（“-”端测试线取下）。 （2）按“清零”键，电压显示窗口显示开路信息，测试值显示窗口显示当前量程的零值，此时按动“∧”、“∨键可选择其它量程的零值。 （3）再次按动“清零”键，开始对各量程逐一清零，清零成功显示“PASS”字样。清零失败时显示”FAIL”(当零值大于1mV时清零失败，主要原因应为未开路或测试线不标准造成，检查后重试)。 （4）清零完毕后各量程的零值自动保存，并返回放电状态。 ? 4.进入测试：请按照图示方法连接被测件（带极性的被测件一定要按照正负极连接） ? 5.按动“测试”键即进入测试状态或在测试类别――阻抗或电流间切换。 ? 6.测试完成后按动“放电”键，仪器对被测件放电，同时高压指示灯熄灭，放电完成，此时方可取出被测器件。

国家标准-硅单晶电阻率的测定 直排四探针法和直流两探针法-编制说明-送审稿

国家标准《硅单晶电阻率的测定直排四探针法和直流两探针法》 编制说明（送审稿） 一、工作简况 1、立项的目的和意义 硅单晶是典型的元素半导体材料，具有优良的热性能与机械性能，易于长成大尺寸高纯度晶体，是目前最重要、用途最广的半导体材料。在当今全球半导体市场中，超过95%以上的半导体器件和99%以上的集成电路都是在硅单晶片上制作的，在未来30年内，它仍是半导体工业最基本和最重要的功能材料。 一般而言，硅单晶的电学性能对器件性能有决定性的作用，其中电阻率是最直接、最重要的参数，直接反映出了晶体的纯度和导电能力。例如，晶体管的击穿电压就直接与硅单晶的电阻率有关。在器件设计时，根据器件的种类、特性以及制作工艺等条件，对硅单晶的电阻率的均匀和可靠都有一定的要求，因此，硅单晶电阻率的测试就显得至关重要。目前测试硅单晶电阻率时，一般利用探针法，尤其是直流四探针法。该方法原理简单，数据处理简便，是目前应用最广泛的一种测试电阻率的技术。 由于硅单晶电阻率与温度有关，通常四探针电阻率测量的参考温度为23℃±1℃，如检测温度有异于该温度，往往需要进行温度系数的修正。原来GB/T 1551-2009标准中直接规定测试温度为23℃±1℃，对环境的要求过于严格，造成很多企业和实验室无法满足，因此需要对标准测试温度进行修订，超出参考范围可以用温度系数修正公式修正。另外，原标准四探针和两探针法的干扰因素没有考虑全面，修订后的新标准对干扰因素进行了补充和修正。原标准的电阻率范围没有对n型硅单晶和p型硅单晶做出区分，由于n型硅单晶电阻率比p型硅单晶电阻率范围大，所以应该对n型和p型硅单晶的电阻率测试范围区分界定。综上，需要对GB/T 1551-2009标准进行修订，以便更好满足硅单晶电阻率的测试要求。该标准的修订将有利于得到硅单晶电阻率准确的测量结果，满足产品销售的要求，为硅产业的发展提供技术保障。 2.任务来源 根据《国家标准化管理委员会关于下达2018年第三批国家标准制修订计划的通知》（国标委综合[2018] 60号）的要求，由中国电子科技集团公司第四十六研究所（中国电子科技集团公司第四十六研究所是信息产业专用材料质量监督检验中心法人单位）负责修订《硅单晶电阻率的测定直排四探针法和直流两探针法》，计划编号为20181809-T-469，要求完成时间2020年。 计划项目由全国有色金属标准化技术委员会提出，后经标委会协调后于国家标准化

绝缘电阻测试仪操作规程步骤和使用方法

绝缘电阻测试仪操作规程步骤和使用方法 Coca-cola standardization office【ZZ5AB-ZZSYT-ZZ2C-ZZ682T-ZZT18】

仪器控制面板 （1）电压显示窗口：测试电压设定值显示，单位为V。（2）量程显示 窗口：显示当前量程段。 （3）测试值显示窗口：测试的绝缘电阻值，显示4位有效值。（4）单 位指示灯：显示当前电流及阻值单位。 （5）分选指示灯：NG指示灯:不合格指示灯，低于设定值时亮，G00D 灯：正品指示，测试值高于上限时亮。 （6）设定/确认键：设定:进入设定状态，上下键选择功能；确认：进入修改或设定状态完毕确认退出。 (7)自动键：量程自动/手动切换按键，指示灯亮表示当前是量程自动状 态，在测量时自动切换量程，否则在测试中使用上下键切换来改变量 程。（8）清零键：放电状态时，对仪器开路清零校正。（9）放电键： 测试返回放电状态 （10）R/I测试键：放电状态或设定状态下进入测试状态。测试状态下 切换电阻/电流显示。 （11）接地端：接地屏蔽端。（12）测试“-”端：电压输出端。（13）测试“+”端：采样输入端。 （14）高压警示灯：提示当前“-”端有电压输出。（15）仪器电源开 关。 各参数设定及操作步骤 1.检查仪器电源插头接插良好后，打开仪器面板的电源开关，预热5— 10分钟。 2.根据检验文件要求，设定相关的测试参数，步骤如下：

(1)电压设定：在电压项上按动“设定/确认”键，进入电压设定子菜单。此时通过“∧”、“∨”键调整所需的电压值，共10档（10～1000V）。按动“设定/确认”键设定完成，电压值将自动保存并返回菜单。 (2)电阻上下限设定：在极限或上按动“设定/确认”键，进入设定状态。此时通过“〈”、“〉”键可左右移动选择位数和小数点，按动“∧”、“∨”键可改变光标所在位数的大小及改变小数点位置。设定好后按“设定/确认”键，仪器将自动保存设定参数。 (3)充电时间设定：可根据需要设定充电时间（一般为10S以内），如不需定时请设为000 (4)蜂鸣开关设定：在上按动“设定/确认键”进入蜂鸣设定。可根据需要选择：NG(测试不合格时报警)GOOD(测试合格时报警)，OFF（蜂鸣开关处于关闭）。 3.参数设定完成后对测试仪器进行开路清零，具体步骤如下： （1）在放电状态下插上“+”端测试线，开路并将测试线悬空（“-”端测试线取下）。 （2）按“清零”键，电压显示窗口显示开路信息，测试值显示窗口显示当前量程的零值，此时按动“∧”、“∨键可选择其它量程的零值。 （3）再次按动“清零”键，开始对各量程逐一清零，清零成功显示“PASS”字样。清零失败时显示”FAIL”(当零值大于1mV时清零失败，主要原因应为未开路或测试线不标准造成，检查后重试)。 （4）清零完毕后各量程的零值自动保存，并返回放电状态。 4.进入测试：请按照图示方法连接被测件（带极性的被测件一定要按照 正负极连接） 5.按动“测试”键即进入测试状态或在测试类别――阻抗或电流间切 换。

四探针法测电阻率共14页

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］ 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 它们之间的电位差为 dr r I IdR dV 2 2πρ= =。 考虑样品为半无限大，在r →∞处的电位为0，所以图１（a ）中流经探针１的电流I 在r 点形成的电位为 ()r I dr r I V r r πρπρ222 1==? ∞。 流经探针１的电流在２、３两探针间形成的电位差为 ()??? ? ??-=1312 12311 2r r I V πρ； 流经探针４的电流与流经探针１的电流方向相反，所以流经探针４的电流I 在探针２、３之间引起的电位差为 ()??? ? ??--=43424 23112r r I V πρ。 于是流经探针１、４之间的电流在探针２、３之间形成的电位差为

四探针电阻率测试仪检定规程

四探针电阻率测试仪检定规程 Verification Regulation of Resistivity Measuring Instruments with FourPorope Array Method 本检定规程经国家计量局于1987年7月6日批准，并自1988年5月6日起施行。 归口单位：中国计量科学研究院 起草单位：中国计量科学研究院 本规程技术条文由起草单位负责解释。 本规程主要起草人： 鲁效明(中国计量科学研究院) 参加起草人： 张鸿祥(中国计量科学研究院) 李利保(中国计量科学研究院) 四探针电阻率测试仪检定规程 本规程适用于新生产、使用中和修理后的接触式测量范围在0.001～103Ω·cm的电阻率测试仪的检定。对某些多功能的测试或只能测方块电阻的测试仪也同样适用，方块电阻的测量范围在0.01～104Ω/□。本规程不适用于二探针、三探针和六探针以及方形探头电阻率测试仪。 一概述 电阻率测试仪是用来测量半导体材料及工艺硅片的电阻率，或扩散层及外延层方块电阻的测量 仪器。它主要由电气部分和探头部分组成，电气部分一般包括稳流源、数字电压表或电位差计、换向开关等仪器。探头部分一般包括探针架、探针头和样品台。其原理图及外形结构如图1和图2所示。

图1 1-稳流源；2-换向开关；3-标准电阻；4-探针接线；5-无热电势开关；6-数字电压表；7-被测样品 图2 1-微型计算机部分；2-电气箱部分；3-手动升降机构、探针架、探针头及样品台部分 二技术要求 1 整体方法检定电阻率测试仪的标准样片，表面应没有任何脏物，长期使用应注意定期清洗(按标准样片使用说明中规定的方法清洗)，以保持样片表面的清洁。 表1

ZC29型接地电阻测试仪使用说明

ZC29型接地电阻测试仪使用说明 一、用途： ZC29型接地电阻测试仪专供测量各种电力系统，电气设备，避雷针等接地装置的接地电阻值。 亦可测量低电阻导体的电阻值；还可测量土壤电阻率。 二、规格及性能： 1.规格 型号测量范围最小分度值辅助探棒接地电阻值 ZC29B—1型0~10Ω 0.1Ω ≤1000Ω 0~100Ω 1Ω ≤2000Ω 0~1000Ω 10Ω ≤5000Ω ZC29B—2型0~1Ω 0.01Ω ≤500Ω 0~10Ω 0.1Ω ≤1000Ω 0~100Ω 1Ω ≤2000Ω 2.使用温度：—20℃至+50℃ 3.相对湿度：85%（+25℃） 4.准确度：在额定值的30%以下为额定值的±1.5%，在额定值的30%以上至额定值为指示值的±5%。 5.摇把转速：每分钟150转。 6.倾斜影响：向任一方向倾斜10°，指示值改变不越出准确度。 7.温度影响：周围温度对标准温度每变化±10℃时，仪表指示值的改变不超过±1.2% 8.外磁场的影响：对外界磁场强度为5奥斯特时，仪表指示值的改变不超过±2.5% 9.绝缘电阻：在温度为室温，相对湿度不大于85%情况下，不小于20MΩ。 10.绝缘强度：线路与外壳间的绝缘能承受50赫的正弦波交流电压0.5KV历时一分钟。 11.(1)连续冲击试验:加速度:10±1g;相应脉冲持续时间:11±2ms; 脉冲重复 频率:60～100次/分；连续冲击次数：1000±10次；脉冲波形：近似半正弦波；试验时间：3～10分钟后不损坏。 （2）跌落试验：250mm高度自由跌落4次，不损坏。 12.外形尺寸：约172×116×135毫米。 13.重量：约2.4公斤。 三、结构和工作原理： 1.结构： ZC29型接地电阻测试仪由手摇发电机、电流互感器、滑线电阻及检流计等组成。全部机构装在塑料壳内，外有皮壳便于携带。附件有辅助探棒导线等，装于附件袋内。 2.工作原理： 当发电机摇柄以每分钟150转的速度转动时，产生105～115周的交流电，测试仪的两个E端经过5米导线接到被测物，P端钮和C端钮接到相应的两根辅助探棒上。电流I1由发电机出发经过R5电流探棒Cˊ至大地，被测物和电流

四探针测试仪测量薄膜的电阻率题库

四探针测试仪测量薄膜的电阻率 一、 实验目的 1、掌握四探针法测量电阻率和薄层电阻的原理及测量方法； 2、了解影响电阻率测量的各种因素及改进措施。 二、实验仪器 采用SDY-5型双电测四探针测试仪（含：直流数字电压表、恒流源、电源、 DC-DC 电源变换器）。 三、实验原理 电阻率的测量是半导体材料常规参数测量项目之一。测量电阻率的方法很 多，如三探针法、电容---电压法、扩展电阻法等。四探针法则是一种广泛采用的标准方法，在半导体工艺中最为常用。 1、半导体材料体电阻率测量原理 在半无穷大样品上的点电流源， 若样品的电阻率ρ均匀， 引入点电流源的 探针其电流强度为I ，则所产生的电场具有球面的对称性， 即等位面为一系列以点电流为中心的半球面，如图1所示。在以ｒ为半径的半球面上，电流密度ｊ的分布是均匀的： 若E 为ｒ处的电场强度， 则： 由电场强度和电位梯度以及球面对称关系， 则： 取ｒ为无穷远处的电位为零， 则： （1） dr d E ψ -=dr r I Edr d 22πρψ-=-=???∞∞I -=-=)(022r r r r dr Edr d ψπρ ψ r l r πρψ2)(=

图3 四探针法测量原理图 上式就是半无穷大均匀样品上离开点电流源距离为ｒ的点的电位与探针流 过的电流和样品电阻率的关系式，它代表了一个点电流源对距离ｒ处的点的电势 的贡献。 对图2所示的情形，四根探针位于样品中央，电流从探针1流入，从探针4 流出， 则可将1和4探针认为是点电流源，由1式可知，2和3探针的电位为： 2、3探针的电位差为： 此可得出样品的电阻率为： 上式就是利用直流四探针法测量电阻率的普遍公式。 我们只需测出流过1、 4 探针的电流I 以及2、3 探针间的电位差V 23，代入四根探针的间距， 就可以 求出该样品的电阻率ρ。实际测量中， 最常用的是直线型四探针（如图3所示）， 即四根探针的针尖位于同一直线上，并且间距相 等， 设r 12=r 23=r 34=S ，则有：S I V πρ223= 需要指出的是： 这一公式是在半无限大样 品的基础上导出的，实用中必需满足样品厚度及 边缘与探针之间的最近距离大于四倍探针间距， 这样才能使该式具有足够的精确度。 如果被测样品不是半无穷大，而是厚度，横向尺寸一定，进一步的分析表明， 在四探针法中只要对公式引入适当的修正系数B O 即可，此时： (223I V πρ=134132412)1111-+--r r r r )11(224122r r I -=πρψ)11(234 133r r I -=πρψ)1111(234 1324123223r r r r I V +--=-=πρψψS IB V πρ20 23=

RTS8型四探针测试仪用户手册1

文档来源为:从网络收集整理.word版本可编辑.欢迎下载支持. 目录 1.概述 (1) 2.技术指标 (1) 3.测量原理简介 (2) 4.仪器面板说明 (4) 5.使用方法 (6) 6.关于低阻测量 (8) 7.关于高阻测量 (8) 8.附录A：脱机测量样品基本操作流程 (9) 9.附表B：直径修正系数F(D/S)与D/S值的关系 (10) 10.附表C：厚度修正系数F(W/S)与W/S值的关系 (11) 11.附录D：S-2A探针台探头更换指导 (12) 感谢您使用我们的产品！ 如您是首次使用本仪器，请先详读本说明书，并妥善保留之以备查阅之用。 如有问题，欢迎致电：或登陆:http//

1.概述 RTS-8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设备。该仪器按照单晶硅物理测试方法国家标准并参考美国标准而设计的，专用于测试半导体材料电阻率及方块电阻(薄层电阻)的专用仪器。 仪器由主机、探针测试台、四探针探头、计算机等部分组成，测量数据既可由四探针测试仪主机直接显示，亦可与计算机相连接通过四探针软件测试系统控制四探针测试仪进行测量并采集测试数据，把采集到的数据在计算机中加以分析，然后把测试数据以表格，图形直观地记录、显示出来。用户可对采集到的数据在电脑中保存或者打印以备日后参考和查看，还可以把采集到的数据输出到Excel中，让用户对数据进行各种数据分析。 仪器采用了最新电子技术进行设计、装配。具有功能选择直观、测量取数快、精度高、测量范围宽、稳定性好、结构紧凑、易操作等特点。 本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测试。 2. 技术指标 2.1 测量范围 电阻率：10-4～105Ω.cm； 方块电阻：10-3～106Ω/□； 电阻：10-4～105Ω； 电导率：10-5～104s/cm； 可测晶片直径：140mmX150mm (配S-2A型测试台)； 200mmX200mm (配S-2B型测试台)； 400mmX500mm (配S-2C型测试台)； 2.2 恒流源 电流量程分为 1μA、10μA、100μA、1mA、10mA、100mA 六档，各档电流连续可调； 2.3 数字电压表 量程及表示形式：000.00～199.99mV； 分辨力：10μV； 输入阻抗：＞1000MΩ； 精度：±0.1%； 显示：四位半红色发光管数字显示；极性、超量程自动显示； 2.4 四探针探头基本指标 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)； 2.5 四探针探头应用参数 见探头附带的合格证，合格证含三参数项： C：探针系数； F：探针间距修正因子； S：探针平均间距； 2.6 模拟电阻测量相对误差（按 JJG508-87 进行）

接地电阻测试仪的使用方法(图解)

接地电阻测试仪的使用方法（图解） 接地电阻是指埋入地下的接地体电阻和土壤散流 电阻，通常采用ZC 型接地电阻测量仪 (或称接地 电阻摇表)进行测量。 ZC-8 型测量仪其外形与普通绝缘摇表差不多，也 就按习惯称为接地电阻摇表。ZC 型摇表的外形结 构随型号的不同稍有变化，但使用方法基本相同。ZC-8 型接地电阻测量仪的结构如图20 所示，测量仪还随表附带接地探测棒两支、导线三根。 一、接地电阻测试要求： a. 交流工作接地，接地电阻不应大于4Ω； b. 安全工作接地，接地电阻不应大于4Ω； c. 直流工作接地，接地电阻应按计算机系统具体要求确定； d. 防雷保护地的接地电阻不应大于10Ω； e. 对于屏蔽系统如果采用联合接地时，接地电阻不应大于1Ω。 二、接地电阻测试仪 ZC-8型接地电阻测试仪适用于测量各种电力系统，电气设备，避雷针等接地装置的电阻值。亦可测量低电阻导体的电阻值和土壤电阻率。 本仪表工作由手摇发电机、电流互感器、滑线电阻及检流计等组成，全部机构装在塑料壳内，外有皮壳便于携带。附件有辅助探棒导线等，装于附件袋内。其工作原理采用基准电压比较式。 三、使用前检查测试仪是否完整，测试仪包括如下器件。 1、ZC-8型接地电阻测试仪一台 2、辅助接地棒二根 3、导线5m、20m、40m各一根 四、使用与操作 1、测量接地电阻值时接线方式的规定 仪表上的E端钮接5m导线，P端钮接20m线，C端钮接40m线，导线的另一端分别接被测物接地极Eˊ，电位探棒Pˊ和电流探棒Cˊ，且Eˊ、Pˊ、C ˊ应保持直线，其间距为20m 1.1测量大于等于1Ω接地电阻时接线图见图1 将仪表上2个E端钮连结在一起。

四探针法测电阻率实验原理

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：对不同尺寸的单而扩散片和双而扩散片的薄层电阻率进行测量。 改变条件进行测疑（与①相同），对结果进行比较。 1 2 3 4 你 E 恒） 图1四按针法測电磴車煉建图0｝四慄計測倒F且奉装貫Q）半无筲犬祥品上探针帧的分布炭半球等势面k）正方形排列的四探针爲直线枠列的四探针圏形 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，范徳堡法等，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亳米的四根金属探针同时压在被测样品的平整表面上如图la所示。利用恒流源给1、4两个探针通以小电流，然后在2、3两个探针上用髙输入阻抗的静电计、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岀样品的电阻率m 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,

探针的位巻和间距确泄以后，探针系数C 就是一个常数：V23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。 (1) 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而图形；(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而的接触均为点接触，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而为图中虚线所示的半球面。于是，样品电阻率为P,半 径为r,间距为dr 的两个半球等位而间的电阻为 dR = -^dr, 它们之间的电位差为dV = IdR = ^dr° 2加「 考虑样品为半无限大，在r-8处的电位为0,所以图1 流经探针4的电流?与流经探针1的电流方向相反，所以流经探针4的电流I 在探针2、 于是流经探针1、 4之间的电流在探针2、 3之间形成的电位差为 由此可得样品的电阻率为 p=^\- -丄-丄+丄『 (1) / 1人2 斤3 r 42 r 43 ) 上式就是四探针法测半无限大样品电阻率的普遍公式。 在采用四探针测量电阻率时通常使用图1(C)的正方形结构(简称方形结构)和 图1 (d)的等间距直线形结构，假设方形四探针和直线四探针的探针间距均为S, 则对于直线四探针有金=知=S,斤厂 =r 42=2S ⑵ 对于方形四探针有金=金=S, 6 = 7 42=^5 2於 厶 (a)中流经探针1的电流I 在 r 点形成的电位为 讣 4歸 流经探针1的电流在2、3两探针间形成的电位差为 3之间引起的电位差为

表面电阻测试仪使用方法

表面电阻测试仪使用方法 该仪器为一台便携式电阻仪，规格为103欧姆/米2～1012欧姆/米 2 ，精确度为±101/2。它主要用于测量表面电阻接地电阻。在测量表面电阻的时候，只要把仪器放在测量物表面，按下红色测试按钮就可以了。随后仪器便会亮起103欧姆/米2～1012欧姆/米2范围内相应的灯或绝缘显示。在测量接地电阻的时候，重复上述过程，同时将接地插头插入连接接地点的插座中即可。 该仪器的平行栅清确间隔，确保其测量的灵敏度。它使用一只9VPP3电池供电，可以连续工作用40小时以上 仪器规格： 尺寸：130mm x 70mm x 25mm 电源：9V PP3 电池 接地插头一条 便携式仪器皮套 表面电阻测试仪同时具有测量表面电阻和接地电阻的功能。主要用于测量静电消耗和绝缘表面的传导性能，可重复测量，操作简单。该仪器运用ASTM标准的D-257平行栅感应方法，通过高速OP-AMP自动进行量程校准。集成电路为线性，转换点为±10 1/2 （在对数范围内）（或±10%平均数/unit）。 操作 移开电池仓的面板，检查PP3碱性电池是否安装好。使该仪器不接触任何表面，按下测试按钮，绝缘的红色LED 亮。 把测试仪放到需要测试的表面去，再按下测试按钮不放使LED持续地亮，数值也就测量出来。 10/3 =1kilohm GreenLED 10/4 =10kilohms GreenLED

10/5 =100kilohms GreenLED 10/6 =1megohm YellowLED 10/7 =10megohms YellowLED 10/8 =100megohms YellowLED 10/9 =1,000megohms YellowLED 10/10 =10,000megohms YellowLED 10/11 =100,000megohms YellowLED 10/12 =1,000,000megohms RedLED >10/12 =Insulative RedLED 检查接地电阻 将接地插头插入接地插座中，将探针置于仪器的右边。将回形连接连接到接地线路上。将仪器放在要测试物体的表面，再按下测试按钮不放使LED持续地亮，数值（decade）也就测量出来了。该接地电阻的测量单位为欧姆而不是欧姆/平方米 校准 该测试仪每12月应该校准一次。利用电阻decade箱施加测试电阻到平行栅上以检查测试仪的规格参数。您可以通过您的销售商获得该校准服务。 规格： 电源――――――――――――9VPP3碱性电池 测试电压――――――――――9V 温度范围： 操作温度―――――――40 0Fto1200F（5 0Fto490F） 储藏温度―――――――(-15 0Cto+600C) 相对湿度―――――――――――0%to90%（非冷凝） 分辨率――――――――――――Oneorderofmagnitude 转换点――――――――――――10 1/2 (3.16×10n)