rts-9雙電測(cè)四探針測(cè)試儀測(cè)量原理
雙電測(cè)組合四探針?lè)ú捎昧艘韵露N組合的測(cè)量模式(見圖1)。
將直線四探針垂直壓在被測(cè)樣品表面上分別進(jìn)行i14v23和i13v24組合測(cè)量,測(cè)量過(guò)程如下:
1.進(jìn)行i14v23組合測(cè)量:
電流i從1針→4針,從2、3針測(cè)得電壓v23+;
電流換向,i從4針→1針,從2、3針測(cè)得電壓v23-;
計(jì)算正反向測(cè)量平均值:v23=(v23+ +v23-)/2;
2.進(jìn)行i13v24組合測(cè)量:
電流i從1針→3針,從2、4針測(cè)得電壓 v24+;
電流換向,i從3針→1針,從2、4針測(cè)得電壓 v24-;
計(jì)算正反向測(cè)量平均值:v24=(v24+ +v24-)/2;
3.計(jì)算(v23/v24)值;
(以上v23、v24均以 mv 為單位);
4.按以下兩公式計(jì)算幾何修正因子k:
若 1.18<(v23 /v24)≤1.38 時(shí);
k=-14.696+25.173(v23/v24)-7.872(v23/v24)2; …(1)
若 1.10≤(v23/v24)≤1.18 時(shí);
k=-15.85+26.15(v23/v24)-7.872(v23/v24)2; …(2)
5.計(jì)算方塊電阻 r□ :
r□ =k·(v23/i) (單位:ω/□) ; …(3)
其中:i為測(cè)試電流,單位:ma;
v23為從2、3針測(cè)得電壓v23+和v23-的平均值,單位:mv;
6.若已知樣品厚度w,可按下式計(jì)算樣品體電阻率ρ:
ρ=r□·w·f(w/s)/10 (單位:ω.cm); …(4)
其中:r□為方塊電阻值,單位:ω/□;
w為樣片厚度,單位:mm(w ≤3mm);
s為探針平均間距,單位:mm;
f(w/s) 為厚度修正系數(shù);
7.計(jì)算百分變化率(以測(cè)試樣品電阻率ρ為例):
ρm -ρm
大百分變化(%)=─────×100% …(5)
ρm
│ρa -ρc │
平均百分變化(%)=─────────×100% …(6)
ρc
2(ρm -ρm )
徑向不均勻度e(%)=──────────×100% …(7)
ρm +ρm
以上式中:ρm 、ρm 分別為測(cè)量的電阻率大值與小值,單位:ω.cm;
ρc 為第1、2 點(diǎn)(即圓片中心測(cè)量點(diǎn))測(cè)量平均值,單位:ω.cm;
ρa 為除第1、2 點(diǎn)外其余各點(diǎn)的測(cè)量平均值,單位:ω.cm;
(若測(cè)量樣品的方塊電阻值,則將(5)、(6)、(7)式中的ρm 、ρm 、ρa 、ρc 分別改成rm 、rm 、ra 、和rc 。其公式意義與ρm 、ρm 、ρa 、ρc 相似)。