1、南開大學硅光電子學與儲能實驗室四探針操作說明書Four-Po int Probe Operati on第i章弓I言i1. 目的12. 應用范圍 13. 測試設備1? 四探針1? 數字電壓源表2第2章原理簡述41. 薄膜（厚度w 4mm）電阻率：42. 薄膜方塊電阻5第3章操作方法 61. 引言62. 測試線連接方式63. KEITHLEY 2400高壓源表設置指南 74. 探針接觸方式 105. 數據測試指南 10第4章注意事項 1.3附表I.1第1章引言1. 目的本說明書主要介紹用四探針法測試薄膜方塊電阻及電阻率的原理及具體操作方法。測量參數：方塊電阻，電阻率測量樣品：均勻薄膜，均勻薄片方塊

2、電阻測試范圍：0.01 ?500M ?電阻率測試范圍：10-5?cm /-103?cm樣品大小：直徑1cm精度： 5%2. 應用范圍3. 測試設備?四探針生產廠商：廣州四探針有限公司 RTS-2型基本指標：間距：1 0.01mm ;針間絕緣電阻：A1000M Q;機械游移率：0.3 %;精品探針：碳化鎢或高速鋼材質，探針直徑0.5mm ;探針壓力：516牛頓（總力）;使用環境：溫度:23 2C；相對濕度：w 65 %;無高頻干擾；無強光直射；基本參數：Fsp=0.1探針間距：1.0mm?數字電壓源表生產廠商：KEITHLEY 2400高壓源表技術參數：準確度：0.012 %功率：20w型號：2

3、400品牌：吉時利 測量范圍：可選高電壓（1100V ）或大電流（3A ）源/測量（A）20W.KEITHLEY2400通用型源表，最大可測量200V的電流和1A的電流，輸出功率主要特點及優點：設計用于高速直流參數測度2400 系列提供寬動態范圍：10pA to 10A, 1 兇 to 1100V, 20W to 1000W四象限工作0.012%的精確度，5 1/2 的分辨率可程控電流驅動和電壓測量鉗位的6位線電阻測量在4 1/2 數位時通過GPIB達1700讀數/秒內置快速失敗/通過測試比較器可選接觸式檢查功能數字I/O提供快速分選與機械手連接GPIB, RS-232,和觸發式連接面板Tes

4、tPoi nt and LabVIEW 驅動感謝下載載第2章原理簡述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l(mA)，2、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. 薄膜(厚度w 4mm)電阻率:p = Rxx FCH7S) x W xfjp島 cm：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)；

5、F(D/S)樣品直徑修正因子。當Dis時，F(D/S)=4.532 ，有限直徑下的 F(D/S)由附表1查出：F(W/S)樣品厚度修正因子。W/S0.4 時，F(W/S)值由4精品附表2查出；R源表測量電阻值，單位2. 薄膜方塊電阻R3= Rxx F(W/S) kFspn/n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Dis時，F(D/S)

6、=4.532 ，有限直徑下的 F(D/S)由附表1查出：F(W/S)樣品厚度修正因子。W/S0.4 時，F(W/S)值由 附表2查出；R源表測量電阻值，單位？；感謝下載載第3章操作方法1.引言電阻測量采用KEITHLEY 2400高壓源表測量，參照 4探針測試原理，源表設置應采用 4線感應模式（4W AUTO ）。具體設置參看 KEITHLEY 2400高壓源表設置指南。2.測試線連接方式測試線采用4線連接方式。6精品Figure 3-1 測試線連接方式3. KEITHLEY 2400高壓源表設置指南連接設備數據線，電源，開關。設備顯示如 錯誤！未找到引用源。 所示。Figure 3-2 按

7、CONFIG 鍵按CONFIG 鍵，設備顯示如 Figure 3-3 所示。按？鍵，設備顯示如 Figure 3-4 所示。先按？ 鍵，選中 SENSE-MODE 模式，按 ENTER鍵，設備顯示如 Figure 3-5所示。CONFIG： Meas U/Q/FCNSrc tl/I Rel Filter Lisit Tria Figure 3-3 按？ 鍵Figure 3-4 先按?鍵，選中 SENSE-MODE 模式，按 ENTER 鍵。先按？ 鍵，選中4-WIRE模式，按 ENTER鍵，再按 EXIT鍵，退出到測量窗口。如Figure 3-6 所示，可看見上方 4W AUTO 字樣，設置完

8、成。Figure 3-5 先按？ 鍵，選中 4-WIRE模式，按 ENTER鍵。Figure 3-6設備最后顯示模式，可看見上方4W AUTO如有問題可以查看 KEITHLEY 2400高壓源表使用說明書。4. 探針接觸方式探針接觸應保持一定的壓力， 但不同材料的性質不同， 有些材料的電阻率會隨外加壓力 變化而改變，因而測試前要依據具體的測試材料而適當的改變探針壓力。首先用粗調鍵旋轉探針至樣品表面，略有壓力后停止。再細調一定距離，保證測量時表面讀數穩定后即可。5. 數據測試指南待測試線連接無誤，源表設置完成，探針加到樣品表面后，可以開始測量電阻。首先調節電阻測量量程。依據樣品電阻率選擇量程范圍

9、，如Table 1源表電阻測量量程選擇所示。設備說明書下載感謝下載載精品感謝下載載Table 1源表電阻測量量程選擇ii樣品電阻率范圍(?cm )通過樣品電流0.01100 mA0.01-110 mA1-301mA30-1000100 A1000-30002004.5322004.5314.5314.4621504.5314.5294.4611254.5304.5284.4601004.5284.5254.458764.5264.5204.455604.5214.5134.451514.5174.5054.447384.5054.4854.439264.4704.4244.418254.470

10、22.224.45420.004.43618.184.41716.674.39515.384.37214.284.34813.334.32212.504.29411.764.26511.114.23510.524.20410.004.171I精品附表2厚度修正系數F(W/S)與W/S值的關系W/S值F (W/S )W/S值F (W/S )W/S值F (W/S )W/S值F (W/S )0.4001.00000.5300.99620.6650.98580.8000.96630.4000.99970.5350.99600.6700.98530.8050.96540.4050.99960.5400.

11、99570.6750.98470.8100.96440.4100.99960.5450.99550.6800.98410.8150.96350.4150.99950.5500,99520.6850.98350.8200.96260.4200.99940.5550.99490.6900.98290.8250.96160.4250.99930.5600.99460.6950.98230.8300.96070.4300.99930.5650.99430.7000.98170.8350.95970.4350.99920.5700.99400.7050.98100.8400.95870.4400.999

12、10.5750.99370.7100.98040.8450.95770.4450.99900.5800.99340.7150.97970.8500.95670.4500.99890.5850.99300.7200.97900.8550.95570.4550.99880.5900.99270.7250.97830.8600.95460.4600.99870.5950.99230.7300.97760.8650.95360.4650.99850.6000.99190.7350.97690.8700.95250.4700.99840.6050.99150.7400.97610.8750.95140.

13、4750.99830.6100.99110.7450.97540.8800.95040.4800.99810.6150.99070.7500.97460.8850.94930.4850.99800.6200.99030.7550.97380.8900.94820.4900.99780.6250.98980.7600.97310.8950.94710.4950.99760.6300.98940.7650.97230.9000.94590.5000.99750.6350.98890.7700.97140.9050.94480.5050.99730.6400.98840.7750.97060.910

14、0.94370.5100.99710.6450.98790.7800.96980.9150.94250.5150.99690.6500.98740.7850.96890.9200.94130.5200.99670.6550.98690.7900.96800.9250.94020.5250.99650.6600.98640.7950.96720.9300.93900.9350.93781.100.89391.850.67182.600.50980.9400.93661.150.87931.900.65882.650.50130.9450.93541.200.86431.950.64602.700.4931精品0.9500.93421.250.84912.000.63372.750.48510.9550.93291.300.83362.050.62162.800.47730.9600.93171.350.81812.100.60992.850.46980.9650.93041.400.80262.150.59862.900.46240.9700.92921.450.78722.200.58752.950.45530.9750.92791.500.77192.250.