方块电阻测试

实验一 四探针法测试半导体的电阻率实验项目性质： 普通实验 所涉及课程：半导体物理 计划学时：2学时 一、 实验目的1．掌握方块电阻的概念和意义； 2．掌握四探针法测量方块电阻的原理； 3．学会操作四探针测试仪。

二、 实验原理 1．方块电阻对任意一块均匀的薄层半导体，厚W ，宽h ，长L 。

如果电流沿着垂直于宽和厚的方向，则电阻为hW LR ⋅=ρ，当h L =时，表面成方块，它的电阻称为方块电阻，记为WR 1ρ=口，单位为Ω□ （1）式中的方块电阻口R 与电阻层厚度h 和电阻率ρ有关，但与方块大小无关，这样得到hLR R 口= （2） 对于一扩散层，结深为j x ，宽h ，长L ，则jx h LR ⋅=ρ。

定义L ＝h 时，为扩散层的方块电阻，1jjR x x ρσ==□ (3) 这里的ρ、σ均为平均电阻率和平均电导率。

若原衬底的杂质浓度为()B N x ，扩散层杂质浓度分布为()N x ，则有效杂质浓度分布为()()()eff B N x N x N x =-。

在j x x =处，()eff N x 0=。

又假定杂质全部电离，则载流子浓度也是()eff N x 。

则扩散层的电导率分布为1()()()eff x N x q x σμρ==，对结深的方向进行积分求平均，可得到 011()()jjx x eff jjx dx N x q dx x x σσμ==⎰⎰。

（4）若μ为常数，由（3）式，有01()jx eff R q N x dxμ=⎰□。

其中0()jx eff N x dx ⎰表示扩散层的有效杂质总量。

当衬底的原有杂质浓度很低时，有()()eff N x N x ≈，则()()jjx x eff N x dx N x dx Q ==⎰⎰（单位面积的扩散杂志总量）因此有1R q Qμ≈□。

2．四探针法测扩散层的方块电阻将四根排成一条直线的探针以一定的压力垂直地压在被测样品表面上，在1、4探针间通过电流I （mA ），2、3探针间就产生一定的电压V(mV)。

方块电阻测试仪安全操作及保养规程方块电阻测试仪是一种广泛使用的电子测试设备，用于测试电子设备和电路板上的电阻值。

正确的操作和保养非常重要，可以确保设备的稳定性和可靠性，以及保证操作人员的安全。

本文将介绍方块电阻测试仪的安全操作和保养规程，以帮助用户正确使用和维护设备。

安全操作规程1. 电源接地方块电阻测试仪应该使用接地插头连接电源。

在使用前，应该确保设备和电源都已经接地。

这可以避免电击和设备损坏。

2. 防静电措施在操作方块电阻测试仪之前，必须采取防静电措施。

使用防静电手环或防静电手套来防止带电的身体靠近器件和电路。

另外，在检查元器件之前，必须在一个接地的工作表面或静电垫上工作。

3. 设备准备在使用方块电阻测试仪之前，必须进行相应的设备准备工作。

操作人员应该读取设备手册，了解设备的工作原理和基本操作方法，以及注意事项和安全提示。

另外，还需要检查设备是否完整，外观是否正常，连接线是否损坏，以及设备是否正常工作。

4. 设备连接在连接方块电阻测试仪时，必须按照正确的顺序连接设备和相关元器件。

在使用测试设备前，必须检查所有电缆和接头是否牢固，并确保使用正确的连接方法和连接器。

另外，在设备连接时，一定要避免电缆和接头受到过度拉伸和扭曲。

5. 操作规范在使用方块电阻测试仪时，需要遵循以下操作规范：•操作人员应该注意仪器的显示屏，以确保设备正常工作。

•在进行测试之前，必须采取适当的仪器调整，并将测试元件的精度和范围设置为适当的数值。

•仪器上禁止使用电容器或带电的元器件。

•在使用设备时，确保操作人员不会触摸到带电的部件。

•移除设备时，必须先切断电源，然后将所有电源和接地插头拔出。

保养规程1. 设备保养正确的保养可以确保设备的性能和寿命。

保持设备干燥，不受湿气和灰尘的影响，并定期清洁设备外部和内部，维护电缆和其他连接器的良好状态，以确保看到正确的测试结果。

在保养设备时，需要注意以下事项：•保持设备表面干燥、清洁和光亮。

半导体物理四探针测试方块电阻或电阻率的实验步骤
1．打开背后电源，预热30min
2．操作面板“恒流源”按钮按下，选择电阻率/方阻正测/反测电流选择1 0mA档
3．放上样品，注意不要碰上样品表面，避免沾污
4．调节测试架下旋旋钮使探针轻按在样品上，听到响声，表示针和样品已经接触上
电阻率测试：电阻率灯亮
5．根据样品厚度，找到对应电流值，调节粗调，细调使得电流表读数为表上具体厚度所对应的电流值。

6．选择合适的“电流选择”0.1mA 1mA 10mA/100mA,使得电压表有效值为3位，即为测试的电阻率
方块电阻测试：方块电阻灯亮
7．电流值为45.32mA，选择合适的“电流选择”0.1mA 1mA 10mA/100mA,使得电压表有效值为3位，即为测试的方块电阻。

四探针测试电阻率和方块电阻的实验教案第一篇：四探针测试电阻率和方块电阻的实验教案《四探针测试电阻率和方块电阻》的实验教案一、实验教学目的通过该实验，通过让学生测试不同样品的电阻率和方块电阻。

增强学生的实际动手能力，加深对电阻率和方块电阻的认识，为将来从事微电子相关的研究和测试方面的工作打好基础。

二、实验教学原理及要求1、实验教学原理电阻率是决定半导体材料电学特性的重要参数，它为自由载流子浓度和迁移率的函数。

半导体材料电阻率的测量方法有多种，其中四探针法具有设备简单、操作方便、测量精度高，以及对样品的形状无严格的要求等优点，是目前检测半导体材料电阻率的主要方法。

直线型四探针法是用针距为s（通常情况s=1mm）的四根金属同时排成一列压在平整的样品表面上，如图1所示，其中最外部二根（图1中1、4两探针）与恒定电流源连通，由于样品中有恒电流I通过，所以将在探针2、3之间产生压降V。

图1测量方阻的四探针法原理对半无穷大均匀电阻率的样品，若样品的电阻率为ρ，点电流源的电流为I，则当电流由探针流入样品时，在r处形成的电势V(r)为V(r)=Iρ………………………(1)2πr同理，当电流由探针流出样品时，在r处形成的电势V(r)为V(r)=-Iρ...........................(2)2πr可以看到，探针2处的电势V2是处于探针点电流源+I 和处于探针4处的点电流源-I贡献之和，因此：Iρ11V2=(-) (3)2πs2s同理，探针3处的电势V3为V3=Iρ11(-)……………………(4)2π2ss 探针2和3之间的电势差V23为V23=V2-V3=Iρ………………..(5)2πs由此可得出样品的电阻率为V ρ=2πs23 (6)I从式（1）至式（6），对等距直线排列的四探针法，已知相连探针间距s，测出流过探针1和探针4的电流强度I、探针2和探针3之间的电势差V23，就能求出半导体样品的电阻率ρ。

SDY-5型双电测四探针测试仪技术说明书一、概述二、技术指标三、测量原理四、仪器结构说明五、使用方法六、注意事项七、打印机操作方法一、概述SDY-5型双电测四探针测试仪采用了四探针双位组合测量新技术，将范德堡测量方法推广应用到直线四探针上，利用电流探针、电压探针的变换，进行两次电测量，能自动消除样品几何尺寸、边界效应以及探针不等距和机械游移等因素对测量结果的影响。

因而不必知道探针间距，样品尺寸及探针在样品表面上的位置。

由于每次测量都是对几何因素的影响进行动态的自动修正，因此显著降低了几何因素影响，从而提高了测量准确度。

用目前大量使用的常规四探针测量方法所生产的仪器是根本办不到的。

使用本仪器测量时，由于不需要进行几何边界条件和探针间距的修正，因而对各种形状的薄膜材料及片状材料有广泛的适用性。

仪器适用于测量片状半导体材料电阻率及硅扩散层、离子注入层、异型外延层等半导体器件和液晶片导电膜、电热膜等薄层（膜）的方块电阻。

仪器以大规模集成电路为核心部件，并应用了微计算机技术。

利用HQ-710F型微计算机作为专用测量控制及数据处理器，使得测量、计算、读数更加直观、快速，并能打印全部预置和测量数据。

二、技术指标1.测量范围：硅片电阻率：0.01—200Ω.cm (可扩展)薄层电阻：0.01—2000Ω/口(可扩展)(方块电阻)可测晶片直径：最大直径100 mm(配J-2型手动测试架)200 mm(配J-5型手动测试架)可测晶片厚度：≤ 3.00 mm2.恒流电源:电流量程分为100μm、1mA、10mA、100mA四档。

各档电流连续可调。

稳定度优于0.1% 3.数字电压表:量程：0-199.99mV；分辨率：0.01 mV显示：四位半红色发光管数字显示.极性、小数点、超量程自动显示。

精度：±0.1%4.模拟电路测试误差:(用1、10、100、1000Ω精密电阻)≤±0.3%±1字5. 整机准确度:(用0.01—200Ω.cm 硅标样片测试)<5%6. 微计算机功能:(1)键盘控制测量取数,自动控制电流换向和电流、电压探针的变换，并进行正、反向电流下的测量，显示出平均值。

方块电阻测量方法
方块电阻咋测量呢？嘿，这可有讲究。

首先得准备好测量工具呀，就像大厨做饭得有好刀具一样。

把方块电阻放在测量台上，连接好线路。

读数的时候可得仔细喽，一个不小心就可能出错。

注意啥呢？测量环境得稳定呀，要是一会儿冷一会儿热，那数据还能准嘛。

操作的时候也得小心，别把仪器给弄坏了，那可心疼死了。

安全性和稳定性咋样呢？这可不能马虎。

就像走钢丝得保持平衡一样，测量过程也得稳稳当当。

仪器得接地良好，不然漏电了咋办？数据也得可靠，要是一会儿一个样，那不是白忙活嘛。

这方块电阻测量方法能用在啥地方呢？电子厂肯定少不了呀，做芯片啥的都得知道方块电阻。

学校实验室也用得上呀，学生们做实验不得有准确数据嘛。

优势是啥呢？快速、准确呀，能让你一下子就知道方块电阻是多少。

举个实际案例哈。

有个小李，在电子厂工作，以前测量方块电阻老是不准。

后来用了这个方法，嘿，数据那叫一个准。

生产出来的产品质量都提高了不少呢。

这方块电阻测量方法就是牛。

让你的测量工作轻松又准确。

方块电阻测试仪简介方块电阻测试仪是一种用于测试电路中元器件电阻值的仪器。

它可以通过测量电路中特定位置的电压、电流，计算出元器件的电阻值，并显示在仪器的显示屏上。

原理方块电阻测试仪的原理是基于欧姆定律的。

欧姆定律指出，电阻为常数，电流与电压成正比，即电流和电压之比等于电阻。

因此，我们可以通过测量电路中特定位置的电压、电流，计算出元器件的电阻值。

具体地说，在测试元器件电阻时，我们将元器件与方块电阻测试仪的测试引脚连接起来。

通过调整方块电阻测试仪的工作模式，让它在测试电阻时，将元器件作为电路的一部分，通过电流计、电压计等传感器，测量电路中的电流和电压值。

通过欧姆定律，我们就可以计算出元器件的电阻值，并将其显示在方块电阻测试仪的屏幕上。

特点方块电阻测试仪具有以下几个特点：1.精度高。

方块电阻测试仪采用高精度的传感器来测量电流和电压值，因此测试出的电阻值比较准确。

2.显示直观。

方块电阻测试仪通过直观的数字显示，将测试出的电阻值直接呈现在屏幕上，方便用户观察。

3.操作简便。

方块电阻测试仪的操作界面简单明了，用户只需要按照提示操作即可完成测试。

4.适用范围广。

方块电阻测试仪可以测试多种元器件的电阻值，包括电阻、电容、电感等。

使用方法使用方块电阻测试仪进行电阻测试，需要注意以下几点：1.连接测试引脚。

将方块电阻测试仪的测试引脚连接到元器件的两端，确保测试引脚与元器件接触良好。

2.调整工作模式。

将方块电阻测试仪的工作模式调整为电阻测试模式，并设置相关参数（如电流值、电压值）。

3.测量电阻值。

根据提示，进行测量操作，并读取测试结果。

需要注意的是，在进行测试时，应注意避免以下情况：1.测量时发生短路。

在测试元器件电阻时，应避免测试引脚发生短路，否则会影响测试结果。

2.测量时电路断开。

在测试元器件电阻时，应确保电路是完整的，否则也会影响测试结果。

结论方块电阻测试仪是一种实用的测试仪器，可以用于测试电路中的元器件电阻值。