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四探針技術使用說明書

來源▩▩:技術文章    釋出時間▩▩:2019-11-11    瀏覽▩▩:2124次

一☁☁▩◕◕、概述

BEST-300C型材料電導率測試儀是運用四探針測量原理測試試導體☁☁▩◕◕、半導體材料電阻率/方阻的多用途綜合測量儀器•☁╃·。該儀器設計符合單晶矽物理測試方法國家標準並參考美國 A.S.T.M 標準•☁╃·。

儀器成套組成▩▩:由主機☁☁▩◕◕、選配的四探針探頭和測試臺等三部分組成•☁╃·。

主機主要由數控恆流源☁☁,高解析度ADC☁☁▩◕◕、嵌入式微控制器系統組成•☁╃·。自動/手動量程可選;電阻率☁☁▩◕◕、方阻☁☁▩◕◕、電阻測試類別快捷切換▩▩:儀器所有引數設定☁☁▩◕◕、功能轉換全部採用數字化鍵盤輸入☁☁,簡便可靠;具有零位☁☁▩◕◕、滿度自校功能;測試結果由數字表頭直接顯示•☁╃·。本測試儀採用可充電鋰電池供電☁☁,適合手持式變動場合操作使用₪☁☁₪!

探頭選配▩▩:根據不同材料特性需要☁☁,探頭可有多款選配•☁╃·。有高耐磨碳化鎢探針探頭☁☁,以測試矽類半導體☁☁▩◕◕、金屬☁☁▩◕◕、導電塑膠類等硬質材料的電阻率/方阻;也有球形鍍金銅合金探針探頭☁☁,可測柔性材料導電薄膜☁☁▩◕◕、金屬塗層或薄膜☁☁▩◕◕、陶瓷或玻璃等基底上導電膜(ITO膜)或奈米塗層等半導體材料電阻率/方阻•☁╃·。換上四端子測試夾具☁☁,還可對電阻器體電阻☁☁▩◕◕、金屬導體的低☁☁▩◕◕、中值電阻以及開關類接觸電阻進行測量•☁╃·。配探頭☁☁,也可測試電池極片等箔上塗層電阻率方阻•☁╃·。

儀器具有測量範圍寬☁☁▩◕◕、精度高☁☁▩◕◕、靈敏度高☁☁▩◕◕、穩定性好☁☁▩◕◕、智慧化程度高☁☁▩◕◕、外形美觀☁☁▩◕◕、使用簡便等特點•☁╃·。

儀器適用於半導體材料廠器件廠☁☁▩◕◕、科研單位☁☁▩◕◕、高等院校對導體☁☁▩◕◕、半導體☁☁▩◕◕、類半導體材料的導電效能的測試•☁╃·。

二☁☁▩◕◕、技術引數

1. 測量範圍☁☁▩◕◕、解析度(括號內為拓展量程☁☁,可定製)

電    阻▩▩:10.0×10-6 ~ 200.0×103  Ω,    解析度1.0×10-6 ~ 0.1×103  Ω

         (1.0×10-6 ~ 20.00×103  Ω,    解析度0.1×10-6 ~ 0.01×103 Ω)

電 阻 率▩▩:10.0×10-6 ~ 200.0×103 Ω-cm   解析度1.0×10-6 ~ 0.1×103  Ω-cm

         (1.0×10-6 ~ 20.00×103 Ω-cm  解析度0.1×10-6 ~ 0.01×103 Ω-cm)

方塊電阻▩▩:50.0×10-6 ~ 1.0×106 Ω/□    解析度5.0×10-6 ~ 0.5×103  Ω/□

         (5.0×10-6 ~ 100.0×103 Ω/□  解析度0.5×10-6 ~ 0.1×103  Ω/□)

2. 材料尺寸(由選配測試臺和測試方式決定)

直    徑▩▩: SZT-A圓測試臺直接測試方式 Φ15~130mm☁☁,手持方式不限

SZT-B/C/F方測試臺直接測試方式180mm×180mm☁☁,手持方式不限.

長(高)度▩▩:  測試臺直接測試方式 H≤100mm,    手持方式不限.

4. 數字電壓表▩▩:

⑴量程▩▩: 20.00mV

⑵誤差▩▩:±0.2%FSB±2LSB

⑶大分辨力▩▩:1.0µV

顯示: 4位數字顯示☁☁,小數點自動顯示

5. 數控恆流源

⑴電流輸出▩▩:直流電流0.1µA~1.0A☁☁,系統自動調整•☁╃·。

 

⑵誤差▩▩:±0.2%FSB±2LSB

6. 四探針測試探頭▩▩:

有選配的型號確定☁☁,詳見《不同半導體材料電阻率/方阻測試的四探針探頭和測試臺選配方法》

7. 電源▩▩:

功 耗▩▩:< 15W☁☁,輸入:220V±10%   50Hz±2%

8. 本儀器工作條件為▩▩:

溫    度▩▩:    0-40℃

相對溼度▩▩:    ≥60%

工作室內應無強電磁場干擾☁☁,不與高頻裝置共用電源•☁╃·。

9. 外形尺寸▩▩:

主機  245mm(長)×220 mm(寬)×95mm(高)

 

三☁☁▩◕◕、工作原理

*****電阻率與方阻概念******▩▩:

電阻率▩▩:當某種材料截成正方體時☁☁,平行對面間的電阻值只與材料的類別有關☁☁,而與正方形邊長無關☁☁,這種單位體積的阻值可反映材料的導電特性☁☁,稱為電阻率(體電阻率)☁☁,記為▩▩:ρ☁☁,標準單位▩▩:Ω-m,常用單位Ω-cm.

方塊電阻▩▩:薄膜類導體☁☁▩◕◕、半導體材料截成薄層正方形時☁☁,平行對邊間的電阻值只與材料的類別(電阻率)和厚度有關☁☁,而與正方形邊長無關☁☁,這種單位面積的對邊間的阻值可反映薄膜的導電特性和厚度資訊☁☁,稱為方塊電阻☁☁,簡稱方阻•☁╃·。記為▩▩:R□☁☁,標準單位▩▩:Ω/□

 

四☁☁▩◕◕、使用方法

BEST-300C測試儀能夠測量半導體材料體電阻率ρ☁☁▩◕◕、方塊電阻(薄片電阻率)R以及體電阻R☁☁,測量時需調整相應的修正係數和選擇相應的功能•☁╃·。

本產品不但提供了電阻率ρ☁☁▩◕◕、方塊電阻R以及體電阻R測試的基本修正係數設定☁☁,還提供了產品厚度G☁☁▩◕◕、外形和測試位置的修正係數D設定☁☁,極大的提高了測試精度•☁╃·。測試類別的快捷選擇方式☁☁,方便了使用者同時測試多個引數☁☁,提高測試效率•☁╃·。

4.1 操作概述▩▩:

1)測試準備▩▩:

對於電阻器類樣品☁☁,用四端子測試線按照圖5-1連線好樣品☁☁,對於半導體材料☁☁,測試前表面應進行必要的處理•☁╃·。如圖5-2☁☁,對於矽材料要進行噴砂或清潔處理☁☁,對於薄膜類的要保持表面清潔☁☁,必要的要進行清潔•☁╃·。樣品放在平整的檯面上•☁╃·。將測試探頭的插頭與主機的輸入插座連線起來☁☁,連線好探頭和主機•☁╃·。將電源開關置於開啟位置☁☁,數字顯示亮•☁╃·。儀器醉好預熱15分鐘以上☁☁,增加讀數穩定性•☁╃·。

 

(3)測量資料

在設定模式下(設定完畢☁☁,儲存好資料後)☁☁,選擇測量類別(電阻率ρ☁☁▩◕◕、方塊電阻(薄片電阻率)R或體電阻R中三選一☁☁,切換儀器到“測量”模式☁☁,視窗左側“測量”模式燈亮•☁╃·。電阻測量,注意良好接觸☁☁,電壓測試端在內側;半導體引數測試☁☁,將探針與樣品良好接觸☁☁,注意壓力要適中;由數字顯示窗直接讀出測量值•☁╃·。

    注意₪☁☁₪!測量狀態中☁☁,電流量程預設為自動方式☁☁,也可調整為手動方式☁☁,手動方式下☁☁,電流量程適合的☁☁,儀器會穩定顯示資料☁☁,電流量程不適合的會給出超量程或欠量程閃爍提示☁☁,對於超量程☁☁,說明電流過大☁☁,要調到較小電流檔;對於欠量程☁☁,說明電流過小☁☁,要調到較大電流檔•☁╃·。

4.2.設定修正係數注意事項▩▩:參照表5.1和附表1和附表2

(1) 電阻測量:

設定R=1.000•☁╃·。☁☁,其他可以忽略•☁╃·。只讀結果•☁╃·。

(2) 棒狀☁☁▩◕◕、塊狀樣品電阻率測量☁☁,符合半無窮大的邊界條件:

        設定電阻率基本系數C☁☁,參照表5.1☁☁, 厚度修正G=1.000,形狀位置修正D=1.000☁☁,只讀結果•☁╃·。

(3) 薄片電阻率測量:

當薄片厚度與針距比W/S>0.5時☁☁, 設定電阻率基本系數C☁☁,參照表5.1☁☁,厚度修正G<1.000,形狀位置修正D<1.000,具體值G(W/S)和D(d/S)要查附表1和附表2☁☁,只讀結果•☁╃·。

當薄片厚度與針距比W/S<0.5時,可以先測方阻☁☁,再人工計算厚度和位置形狀修正•☁╃·。

        電阻率ρ=R×W×D(d/S),式中W▩▩:樣品厚度(cm), D(d/S)查附表2•☁╃·。

(4) 方塊電阻測量:

設定電阻率基本系數□▩▩:☁☁,參照表5.1☁☁,厚度修正G忽略☁☁,形狀位置修正D<1.000, D(d/S)要查附表2☁☁,只讀結果•☁╃·。

 

(3)資料輸入規則說明及示例

(a) 修正係數   

在半導體類電阻率或方阻測試中☁☁,如果修正係數計算值遠小於1☁☁,為了顯示讀取更多有效數字☁☁,資料輸入可採用準科學記數法☁☁,即有效數字取0.100≤X≤1.000☁☁,指數(單位)取值10-3~103•☁╃·。

主營產品▩▩:電壓擊穿試驗儀☁☁,介電常數介質損耗測試儀☁☁,體積表面電阻率測試儀☁☁,海綿泡沫落球回彈試驗儀☁☁,介電常數測試儀☁☁,體積電阻率測試儀☁☁,海綿泡沫壓陷硬度試驗儀☁☁,介電擊穿強度試驗儀☁☁,橡膠塑膠滑動摩擦磨損試驗機☁☁,耐電弧試驗儀☁☁,毛細管流變儀☁☁,自動進樣器☁☁,電氣強度試驗機☁☁,歡迎來電諮詢•☁╃·。
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