四探针测试仪讲解材料

四探针测试仪的技术参数四探针测试仪是一种用于测量材料电阻率、电导率、薄膜厚度等物理性质的仪器。

它具有高精度、高灵敏度、重复性好等特点，被广泛应用于半导体、涂层、薄膜等领域。

本文将介绍四探针测试仪的技术参数，以便用户在选择和使用时能够更好地了解该仪器的性能和优势。

1. 电极间距四探针测试仪的电极间距是指四个探针之间的距离，也称为探针间距。

不同的电极间距适用于不同的测试范围和需求。

在薄膜测量和研究中，0.1mm到10mm 的电极间距是比较常见的，而在半导体器件测试中，电极间距通常是几十微米到几毫米。

电极间距的精度越高，测试数据的精度也会更高。

2. 测试范围四探针测试仪的测试范围是指其可测量的电阻率范围或者电导率范围。

在实际应用中，测试范围应根据被测试物质的特性和需求而定。

较低的电阻率可用于半导体器件测试，而较高的电阻率通常用于涂层、薄膜等领域。

根据测试范围的不同，四探针测试仪还可测量物质的电荷密度、载流子浓度等物理量。

3. 精度四探针测试仪的精度是指测试结果的准确程度。

确保仪器精度是选择仪器时的重要因素。

仪器的精度受到多种因素的影响，包括仪器本身技术水平、电极间距、被测样品的性质和几何形状等。

一般而言，四探针测试仪的精度可达到0.01%至1%。

4. 工作频率四探针测试仪的工作频率是指测试时所使用的交流电压的频率。

在测量材料电阻率时，高频率可以减少热效应，从而减小误差。

而在测量材料的介电常数时，低频率的交流电压更有利于获得真实的测试结果。

因此，在使用四探针测试仪时，需要根据被测试材料的特性选择合适的工作频率。

5. 数据输出方式四探针测试仪的数据输出方式分为两种：数字输出和模拟输出。

数字输出通常用于自动处理测试数据和自动控制测量等应用，而模拟输出则适用于需要手动分析和处理数据的应用。

现代四探针测试仪通常都具有数字化的数据处理功能，能够自动输出测试结果，并直接传输到计算机或其他外部设备。

6. 附加功能现代四探针测试仪通常还具有一些附加功能，以提高仪器的性能和可靠性。

高温四探针测试仪的技术特点与适用情况阐述仪器简介高温四探针测试仪是一种用于测试材料电学性质的仪器，它采用四个针头分别接触样品表面，通过测量电压和电流来测量样品电阻率和电导率等电学参数。

该仪器主要应用于高温环境中对导电材料和半导体的测试研究。

技术特点高温测试高温四探针测试仪组件采用高温合金材料制造，可在高温环境下长时间稳定工作。

常规测试温度范围可以达到1000°C以上，在具有陶瓷制品、金属材料、半导体材料等高温应用的领域中具有显著的优势。

高精度测试四针测试仪原理的最大特点是其检测的精度和稳定性。

该仪器具有极高的测试分辨率和测试精度，能够快速、准确地测量材料的电学性质，输出非常稳定而且可靠的数据。

多项测试参数高温四探针测试仪可以同时测试并输出多个电学参数，包括电阻率、电导率、绝缘度和电容等等，这些参数对于材料电学性质的研究非常关键。

非接触测试高温四探针测试仪测试过程中四只电极不接触样品，避免了样品污染、电极磨损等问题，同时增加了测试过程的快速度和准确度。

稳定性和可靠性高温四探针测试仪的材料、电路和元件都经过精心设计和选配，具备很好的抗振动、抗干扰和抗热等性能，保证了测试数据的准确性和稳定性。

适用情况高温四探针测试仪广泛应用于半导体材料、陶瓷制品、金属材料、高温陶瓷、精细陶瓷、特种玻璃、热障涂层、碳材料、复合材料等领域的测试研究。

在半导体材料的电学测试中，高温四探针测试仪可用于测量掺杂浓度、载流子迁移率以及电子结构等参数。

它可以分析材料的特性，并评估其性质与应用之间的优化关系。

在热障涂层的耐热性测试中，高温四探针测试仪可用于测量热障涂层的导电性能、电子迁移性能、热阻及耐热稳定性等。

在陶瓷浆料的性能测试中，高温四探针测试仪可用于测量陶瓷浆料的电导率、电阻率、膜厚等关键参数，为陶瓷材料研究提供了有力的工具。

总结高温四探针测试仪是一种具有高温测试、高精度测试、多项测试参数、非接触测试、稳定性和可靠性等特点的电学测试仪器，广泛应用于半导体、陶瓷、金属等材料的电学特性测试研究。

四探针半导体粉末电阻率测试仪测试原理以四探针半导体粉末电阻率测试仪测试原理为标题的文章四探针半导体粉末电阻率测试仪是一种用于测量材料电阻率的仪器。

它采用了四个探针，通过测量材料电阻对电流的响应来计算出材料的电阻率。

下面将详细介绍这种测试仪的原理和工作过程。

我们需要了解什么是电阻率。

电阻率是材料对电流的阻碍程度的度量，通常用符号ρ表示，单位是Ω·m。

电阻率越小，材料的导电性越好。

而电阻则是电阻率与材料长度和横截面积的乘积，可以用来描述材料的电阻大小。

四探针半导体粉末电阻率测试仪通过将四个探针嵌入待测试的材料中，形成一个测量电流的电路。

其中两个探针用于施加电压，另外两个探针用于测量电流。

通过测量电压和电流的关系，就可以计算出材料的电阻率。

具体的测试过程如下：1. 首先，将待测试的材料放置在测试仪的测试台上，并将四个探针插入材料中。

为了确保测量的准确性，探针应该均匀分布在材料表面，并且彼此之间的距离应该足够远。

2. 接下来，通过测试仪的控制面板设置测量参数，包括施加的电压和测量的电流范围。

通常，电压的大小应该适中，既能够产生足够大的电流，又不会损坏材料。

3. 当设置好参数后，开始进行测量。

测试仪会自动施加电压，并通过另外两个探针测量电流。

根据欧姆定律，电流与电压和电阻之间的关系为I = V/R，其中I表示电流，V表示电压，R表示电阻。

通过测量电压和电流的值，可以计算出材料的电阻。

4. 测量完成后，测试仪会自动显示测得的电阻值，并可以将数据保存到计算机中进行后续分析和处理。

同时，测试仪还可以提供其他相关的参数，如电导率、导电型态等，以便更全面地评估材料的导电性能。

通过四探针半导体粉末电阻率测试仪，我们可以准确地测量材料的电阻率，从而了解材料的导电性能。

这种测试仪在材料科学、电子工程等领域有着广泛的应用，可以帮助研究人员评估材料的导电性能，优化材料的设计和制备过程。

总结起来，四探针半导体粉末电阻率测试仪是一种用于测量材料电阻率的仪器，它通过测量材料对电流的阻碍程度来计算出材料的电阻率。

半导体物理实验——四探针法测半导体材料电阻四探针法的原理是将四个探针分别接触到半导体材料的表面，在一个恒定的电流下测量电压的变化，从而计算出材料的电阻。

与传统的两探针法相比，四探针法排除了接触电阻对电阻测量的干扰，从而得到更为准确的结果。

在进行实验之前，需要准备好以下器材和器件：半导体样品、四探针测试仪、示波器、多用途电源等。

首先，将半导体样品放置在四探针测试台上，保证样品表面平整。

接下来，使用四个探针将样品分别接触，确保四个探针之间的距离尽量相等，并且垂直于样品表面切面。

在接触探针的过程中，需要注意避免对样品造成损伤。

接触完四个探针后，将示波器和多用途电源连接到四探针测试仪上。

示波器用于测量电压的变化，而多用途电源则提供恒定的电流。

通过调节多用途电源的参数，可以使得流过样品的电流保持恒定。

开始实验之前，需要对四探针测试仪进行校准。

校准的目的是消除探针接触电阻的影响，确保测量结果的准确性。

校准时，将四个探针分别接触到一个已知电阻的样品上，通过测量电压和电流的变化来确定校准系数。

校准完成后，开始进行实际的测量。

首先，通过调节多用途电源的参数使得电流稳定在预定的数值。

然后，使用示波器测量电压的变化，并记录下来。

在测量过程中，可以逐渐调节电流的数值，以获得多组测量数据，从而提高测量结果的可靠性。

测量完成后，可以根据测得的电流和电压数据，计算出半导体样品的电阻。

根据四探针法的原理，可以得到以下公式：电阻率ρ = (π/ln2) × (d/U) × (U/I)其中，d是四个探针之间的距离，U是电压的变化值，I是电流的恒定值。

除了电阻率，四探针法还可以用来计算半导体材料的载流子浓度。

载流子浓度是半导体材料性能的重要指标之一，在半导体器件研发和生产过程中有着广泛的应用。

通过四探针法测量半导体材料的电阻，可以得到材料的电学性质信息，为半导体器件的设计和制造提供重要的依据。

实验人员可以根据实验结果，进一步探究半导体材料的物理特性，并优化材料的制备工艺，提高器件的性能。

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］IV C23=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 22πρ=， 它们之间的电位差为 dr r IIdR dV 22πρ==。

数字式四位探针测试仪一、概述[1],[2]测量电阻最简单的方法就是二点法，即用两个电极接触在试样表面上，然后测量流过两点间的电流和在两电极见产生的电压降。

但是用这种方法不能把金属电极和试样间的接触电阻与试样本身的电阻区分开来，因此其测量结果不够准确。

解决这一难题的可行方法就是四位探针法。

数字式四位探针测试仪是运用四探针测试原理的多用途综合测量装置。

测量系统由四个对称的，等间距的电极（一般上金属钨）构成。

每个电极，另一端由弹簧支撑以减少其尖端对试样表面的损伤。

当由高阻抗的电流源提供的电流流经外侧两个电极时，就可以用电势差计测量内侧两电极间的电势差。

电极间距（s)一般为1mm。

它可以测量片状、块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）。

换上特制的四探针测试夹具，还可以对金属导体的低、中值电阻进行测量。

仪器由主机、测试探头（可选配测试台）等部分组成，测试结果由数码管直接显示。

主机主要由精密恒流源，高分辨率ADC、嵌入式单片机系统组成，自动转换量程。

图1SZT-A四位探针仪示意图仪器具有测量精度高、灵敏度高、稳定性好、智能化程度高、测量简便、结构紧凑、使用方便等特点。

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的测试。

特别适用于要求快速测量中低电阻率的场合。

仪器的工作条件为温度23°C±2°C，相对湿度60%~70%，工作室内应无强电磁场干扰，不与高频设备共用电源。

二、工作原理（a)块状样品体电阻率测量[2]设定电极尖端尺寸为无限小，而被测试样为半无限大。

对于块体试样，其厚度远大于电极距离，即d>>s ，如果假设两外电极所扩展的电流场为半球形分布，则电阻的微分可以由下式给出：⎪⎭⎫ ⎝⎛=∆A x R d ρ 对内侧电极的电阻进行积分，可以表达为πρπρπρ221122d 2112⋅=⎪⎭⎫ ⎝⎛-==⎰s x x x R x x x x 2考虑到外侧电极之间电流的重叠效应，电阻即为I VR 2/=。

四探针电阻测试仪测试原理四探针电阻测试仪是一种常见的电子测试仪器，在电阻测试方面具有高精度、高灵敏度、高抗干扰性等特点。

它主要应用于半导体材料、导电薄膜、金属材料等电阻率测量方面，广泛应用于电子、半导体、光电、电化学等领域。

测试原理方面，四探针电阻测试仪基于电阻率（或电导率）和材料尺寸之间的关系来进行测量。

对于一块平板样品，我们可以将其分解成一系列长度为l、宽度为w、厚度为h的体元，电阻率为ρ，电阻为R的小区域。

当通过居中的两根电极注入电流后，我们可以在材料内部观察到电流密度分布。

这个分布会沿着材料内部改变，取决于材料性质和几何形状。

而这种电流密度分布从哪里开始，以及在哪里结束，是一个关键的因素。

这里，我们用前两个探针（前面的触头）注入电流，而用后面两个探针（后面的触头）来测量电压（通过读取设备的电压值）。

四探针电阻测试仪的作用是通过不同的电流和电压大小来确定测试区域内的电阻率值。

通常情况下，四探针电阻测试仪的测试流程包括以下几个方面：1. 样品准备：待测试的样品需具有一定的平整度和导电性。

通常，四探针电阻测试仪适用于薄膜或平板状的材料样品。

2. 测试参数设定：根据样品的特性和测试需求，设置测试的电流和电压值，以及测试的时间。

3. 连接电极：将四个触点连接到测试设备上，并确保它们稳定地接触到样品表面。

4. 测量：发起测试，测试器通过注入电流和自动测量电压，并根据测试结果进行计算得到电阻率。

5. 分析报告：将测试得到的结果进行分析和整理，得出测试结果，并生成报告输出供使用。

四探针电阻测试仪具有高精度、高效率、高稳定性等优点，能够对不同类型的材料进行准确测量。

适用于半导体、光电、电子、化学等领域。

在科学研究和工业生产中都有广泛的应用。

SZT-2C四探针测试仪使用说明书一概述SZT-2C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）;探头修正系数和温度值，用来监测仪器使用时的环境温度。

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：使用温度：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： 10⁻⁴-106Ω-cm方块电阻 10⁻⁴- 106Ω/□电阻 10-⁴- 106Ω2，可测半导体材尺寸直径：Ф5-250mm长（或高）度：≤400mm（如配探笔可以测量任意长度）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：±0.1%读数±2字（3）输入阻抗:>10⁸Ω（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六挡可通过按键选择，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。

（2）误差：±0.5%±2字，在使用1μA恒流电流输出时为±0.5%±5字6,四探针测试头;(1) 探针间距: 1mm(2) 探针机械游移率: ±1.0%(3) 探针材料: 碳化钨,Ф0.5mm(4) 0-2Kg可调,最大压力约2Kg7，温度传感器；本仪器增加了高精度的温度传感器，以监测仪器使用时的环境温度。

SZT-2C四探针测试仪使用说明书一概述SZT-2C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）;探头修正系数和温度值，用来监测仪器使用时的环境温度。

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：使用温度：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： 10⁻⁴-106Ω-cm方块电阻 10⁻⁴- 106Ω/□电阻 10-⁴- 106Ω2，可测半导体材尺寸直径：Ф5-250mm长（或高）度：≤400mm（如配探笔可以测量任意长度）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：±0.1%读数±2字（3）输入阻抗:>10⁸Ω（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六挡可通过按键选择，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。

（2）误差：±0.5%±2字，在使用1μA恒流电流输出时为±0.5%±5字6,四探针测试头;(1) 探针间距: 1mm(2) 探针机械游移率: ±1.0%(3) 探针材料: 碳化钨,Ф0.5mm(4) 0-2Kg可调,最大压力约2Kg7，温度传感器；本仪器增加了高精度的温度传感器，以监测仪器使用时的环境温度。

m3型手持式四探针测试仪说明书M3型手持式四探针测试仪说明书一、产品概述M3型手持式四探针测试仪是一种用于电子元器件测试和分析的便携式仪器。

它采用四探针测量技术，能够精确测量电阻、电容和电感等参数，并可以通过连接到计算机或移动设备进行数据传输和分析。

该测试仪具有体积小、操作简便、测量准确度高等特点，适用于各种实验室、工厂和维修现场的电子测试需求。

二、产品特点1. 精确测量：M3型测试仪采用四探针测量技术，能够准确测量电阻、电容和电感等参数，保证测试结果的准确性和可靠性。

2. 便携式设计：该测试仪采用手持式设计，体积小巧，重量轻，便于携带和操作。

用户可以随时随地进行测试，无需依赖复杂的测试设备。

3. 易于操作：M3型测试仪配备了直观的操作界面和简单的按键布局，使用户能够快速上手并进行各种测试操作。

同时，仪器还提供了详细的使用说明，帮助用户更好地了解和使用该仪器。

4. 数据传输和分析：该测试仪可以通过USB接口或蓝牙连接到计算机或移动设备，实现数据的传输和分析。

用户可以利用专业软件对测试结果进行进一步处理，以满足不同的测试需求。

5. 多种测试模式：M3型测试仪支持多种测试模式，包括直流测试、交流测试、频率扫描测试等。

用户可以根据具体需求选择合适的测试模式，以获取更准确的测试结果。

6. 安全可靠：该测试仪具有过载保护和短路保护等安全功能，能够有效保护测试仪和被测电子元器件的安全。

同时，仪器还具备自动关机和低电压提示等智能功能，延长仪器的使用寿命。

三、使用方法1. 准备工作：打开测试仪电源，确认电量充足；连接测试夹具和被测电子元器件。

2. 设置测试参数：根据被测元器件的特性，设置合适的测试模式、频率和量程。

在操作界面上进行参数设置，并通过仪器的显示屏确认设置结果。

3. 进行测试：将四个探针分别接触被测元器件的四个引脚，确保探针与引脚之间无杂散接触。

点击仪器上的测试按钮，开始进行测试。

测试过程中，仪器会实时显示测试结果。

高温四探针测试仪的测量原理测试仪工作原理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。

高温四探针测试仪的测量原理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接受的标准方法，高温四探针测试仪接受经典直排四探针原理，同时接受了双电测组合四探针法。

经典的直排四探针法测试电阻率，要求使用等间距的探针，假如针间距离不等或探针有游移，就会造成试验误差。

当被测片较小或在大片边缘相近测量时，要求计入电场畸变的影响进行边界修正。

接受双电测组合四探针的显现，为提高薄膜电阻和体电阻率测量精准度制造了有利条件。

高温四探针测试仪接受双电测组合四探针法的优势接受双电测组合四探针法进行测试，测试结果与探针间距无关，能够除去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。

接受双电测组合四探针法具有自动修正边界效应的功能，对小尺寸被侧片或探针在较大样品边缘相近时，不需要对样品做几何测量，也不需要找寻修正因子。

接受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，既可计算得到测试部位的电阻均匀性。

臭氧测试仪三大故障问题处理在臭氧测试仪运行过程中难免碰到一些故障问题，其实很多都不是什么大问题。

一、臭氧测试仪故障问题：做试验时，臭氧浓度显示值不能稳定掌控数值范围，显现或高或低的现象；解决方案：变送器在出厂前要经过几十个小时的极化，经确认稳定后方可出厂，一般显现这种情况多是在安装变送器时，变送器与箱体有连接处，只要做好变送器与箱体的绝缘即可；二、臭氧测试仪故障问题：做试验时，臭氧发生器一直在工作，显示的数值也一直上升、掌控不住；解决方案：显现此现象一般是固态输出信号不对或者是固态继电器断不开三、臭氧测试仪故障问题：开机后30秒二次表没有臭氧浓度值显示、只有上限或下限显示；解决方案：1.显现上限一般是没有4—20mA信号输入，检查臭氧变送器是否有24V供电→4—20mA输出线路→传感器与主板的连接线是否脱落或松动；2.显现下限可能是变送器零点过低，可调整零点（调零点：打开前盖用特小改锥看清ZERO电位器逆时针渐渐调，直至二次表显示数值）；3.打开变送器前盖，把万用表调至电压档测量上面的两根铜针（零点电压应为40mV）假如过高或过低，把它调整到40mV，调整方法按2里面调零点的方法；。

实验七：四探针法测量材料的电阻率和电导率ID: 20110010020[实验目的]：1、了解四探针电阻率测试仪的基本原理；2、了解的四探针电阻率测试仪组成、原理和使用方法；3、能对给定的物质进行实验，并对实验结果进行分析、处理。

[实验原理]：单晶硅体电阻率的测量测试原理：直流四探针法测试原理简介如下：当1、2、3、4根金属探针排成直线时，并以一定的压力压在半导体材料上，在1、4两处探针间通过电流I，则2、3探针间产生电位差V。

式中C为探针系数，由探针几何位置、样品厚度和尺寸决定，通常表示为式中：F(W S)、F(D/S)、Fsp分别样品厚度修正因子、直径修正因子、探针间距修正系数（四探针头合格证上的F值）。

W：片厚，D：片径，S：探针间距。

[实验装置]：使用RTS-4型四探针测试仪1、电气部分：过DC-DC变换器将直流电转换成高频电流，由恒流源电路产生的高频稳定恒定直流电流其量程为0.1mA、1mA、10 mA、100 mA；数值连续可调，输送到1、4探针上，在样品上产生电位差，此直流电压信号由2、3探针输送到电气箱内。

再由高灵敏，高输入阻抗的直流放大器中将直流信号放大（放大量程有0.763、7.63、76.3）。

放大倍数可自动也可人工选择，放大结果通过A/D转换送入计算机显示出来。

RTS-4型四探针测试仪框图如下所示。

2。

测试架探头及压力传动机构、样品台构成，见图3所示，探头采用精密加工，内有弹簧加力装置，测试需要对基片厚度进行测量，以便对探头升降高度进行限制。

图3 测试架结构图[实验内容]：一、测试准备：将220V电源插入电源插座，开机后等十分钟在进行测量。

1. 利用标样学习测试参数确定：进入系统，打开主界面。

①选择参数：选择测试类别（如薄圆片还是棒材电阻率等）；②输入参数：片厚（mm）；直径；选择电流量程。

③试测量，记录测试结果。

2. 与标准样品参数比较按照已知条件标准样品在环境温度23℃时，电阻率为：0.924Ω*cm（中心点），与测量结果对比，说明产生差别的原因。

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2222jI I E r rρσπσπ=== （2） 距离点电荷r 处的电势为 2I V r ρπ=（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123231224133411112()V V C r r r r I Iρπ-=--+•=• （4） 式中，11224133411112()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1232311112()222V V S S S S S I Iρππ-=--+•=• （5） 此即常见的直流等间距四探针法测电阻率的公式。

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 rI Edr d 22πρψ-=-=⎰⎰⎰∞∞I -=-=)(022r rr r dr Edr d ψπρψ图2 任意位置的四探针 图1 点电流源电场分布 rl 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 IV 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。