RTS-8四探針測試儀測量原理單電測

RTS-8四探針測試儀

將四根排成一條直線的探針以一定的壓力垂直地壓在被測樣品表面上，在 1、4 探針間通以電流 I(mA)，2、3 探針間就產生一定的電壓 V(mV)(如圖1)。測量此電壓并根據測量方式和樣品的尺寸不同，可分別按以下公式計算樣品的電阻率、方塊電阻、電阻：

①. 薄圓片(厚度≤4mm)電阻率：

F（D/S）╳ F（W/S）╳ W ╳ Fsp        Ω·cm   …(1)

其中：D—樣品直徑，單位：cm或mm，注意與探針間距S單位一致；

S—平均探針間距，單位：cm或mm，注意與樣品直徑D單位一致(四探針頭合格證上的S值)；

W—樣品厚度，單位：cm，在F(W/S)中注意與S單位一致；

Fsp—探針間距修正系數(四探針頭合格證上的F值)；

F(D/S)—樣品直徑修正因子。當D→∞時，F(D/S)=4.532，有限直徑下的F(D/S)由附表B查出：

F(W/S)—樣品厚度修正因子。W/S<0.4時，F(W/S)=1；W/S>0.4時，F(W/S)值由附表C查出；

I—1、4探針流過的電流值，選值可參考表5.2(第6頁表5.2)；

V—2、3探針間取出的電壓值，單位mV；

②. 薄層方塊電阻Ｒ_□：

Ｒ_□＝F（D/S）╳F（W/S）╳ Fsp          Ω/□   …(2)

其中：D—樣品直徑，單位：cm或mm，注意與探針間距S單位一致；

S—平均探針間距，單位：cm或mm，注意與樣品直徑D單位一致(四探針頭合格證上的S值)；

W—樣品厚度，單位：cm，在F(W/S)中注意與S單位一致；

Fsp—探針間距修正系數(四探針頭合格證上的F值)；

F(D/S)—樣品直徑修正因子。當D→∞時，F(D/S)=4.532，有限直徑下的F(D/S)由附表B查出：

F(W/S)—樣品厚度修正因子。W/S<0.4時，F(W/S)=1；W/S>0.4時，F(W/S)值由附表C查出；

I—1、4探針流過的電流值，選值可參考表5.1(第6頁表5.1)；

V—2、3探針間取出的電壓值，單位mV；

①雙面擴散層方塊電阻Ｒ□

可按無窮大直徑處理，此時F(D/S)=4.532，由于擴散層厚度W遠遠小于探針間距，故F(W/S)=1，此時

Ｒ_□=4.532Fsp

②單面擴散層、離子注入層、反型外延層方塊電阻

此時F(D/S)值應根據D/S值從附表C中查出。另外由于擴散層、注入層厚度W遠遠小于探針間距，故F(W/S)=1，此時有

Ｒ_□＝F（D/S）Fsp

③. 棒材或厚度大于 4mm 的厚片電阻率ρ：

當探頭的任一探針到樣品邊緣的近距離不小于 4S 時，測量區的電阻率為：

                     Ω·cm   …(3)

其中：C＝2πS為探針系數，單位：cm (四探針頭合格證上的C值)；

S 的取值來源于:1/S=（1/S1 +1/S3 –1/(S1+S3) –1/(S2+S3)），S1為(1-2)針、S2為(2-3)針、

S3 為(3-4)針的間距，單位：cm；

I—1、4探針流過的電流值，單位mA,選值可參考表5.2(第6頁表5.2)；

V—2、3探針間取出的電壓值，單位mV；

④. 電阻的測量：

應用恒流測試法，電流由樣品兩端流入同時測量樣品兩端壓降。樣品的電阻為：

       Ω   …(3)

其中：I—樣品兩端流過的電流值，單位mA,選值可參考表5.2(第6頁表5.2)；

V—樣品兩端取出的電壓值，單位mV；