四探针法测量材料的电阻率和电导率

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1、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h1、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门图1四探针测呈原理图当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。材料的电阻率P=C—(。•C")(1)式中C为探针系数，曲探针几何位

2、置、样品厚度和尺寸决定，通常表示为C=F(D/S)・F(W/S、Fsp・W式中：F(WS)、F(D/S)、Fsp分别样品厚度修正因子、直径修正因子、探针间距修止系数(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一直流电流其量程为0.1mA、1mA、10mA、100mA；数值连续可调，输送到1>4探针上，在样甜上产生电位差，此直流电压信号由2、3探针输送到电气箱内。再

3、曲高灵敏，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）o放大倍数可口动也可人工选择，放大结杲通过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。图2四探针测试仪电气部分原理方框2o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，内冇弹簧加力装置，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

4、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°C时，电阻率为：0.924Q*cm（中心点），与测量结果对比，说明产生差别的原因。二、样品测量：将待测样品放在探针卜•部，按上面选择测量参量，输入被测样品的厚度、直径、电流量程，点击测试测量键，开始测量，记录测试结果。注：测量过程中不要移动探针和样品。同一样品重复测量3次，将三次测量得的电阻率值取平均，即为样甜

5、的平均电阻率值。将结果记录在表格。电阻Pi(Q*cm)P2(Q*cm)P3(Q*cm)平均值单晶硅薄圆片2.492.512.482.49方块ITO导电玻璃12.8312.8712.7712.82石墨棒2.6mQ2.7mQ2.6mQ2.63mQ指导教师签字: