1、0南开大学 硅光电子学与储能实验室Four-Point Probe Operation | 2011四探针操作手册四探针操作说明书Four-Point Probe Operation第 1 章 引言 .11. 目的 .12. 应用范围 .13. 测试设备 .1 四探针 .1 数字电压源表 .2第 2 章 原理简述 .31. 薄膜(厚度4mm)电阻率： .32. 薄膜方块电阻 .3第 3 章 操作方法 .51. 引言 .52. 测试线连接方式 .53. KEITHLEY 2400 高压源表设置指南 .64. 探针接触方式 .85. 数据测试指南 .8第 4 章 注意事项 .10附表 .I1第 1
2、 章 引言1. 目的本说明书主要介绍用四探针法测试薄膜方块电阻及电阻率的原理及具体操作方法。2. 应用范围测量参数：方块电阻，电阻率测量样品：均匀薄膜，均匀薄片方块电阻测试范围：0.01500M电阻率测试范围：10 -5cm10 3cm样品大小：直径1cm精度：0.4 时，F(W/S) 值由 附表 2 查出；R 源表测量电阻值，单位 ；2. 薄膜方块电阻=(/)(/) /其中：D 样品直径，单位：cm 或 mm，注意与探针间距 S 单位一致；S 平均探针间距，单位：cm 或 mm，注意与样品直径 D 单位一致(四探针头合格证上的 S 值) ；W 样品厚度，单位：cm，在 F(W/S)中注意与
3、S 单位一致；Fsp 探针间距修正系数(四探针头合格证上的 F 值)；V1 2 3 4Figure Error! No text of specified style in document.-Error! Main Document Only.直线四探针法测试原理图4F(D/S) 样品直径修正因子。当 D时，F(D/S)=4.532，有限直径下的 F(D/S)由附表 1 查出：F(W/S) 样品厚度修正因子。W/S0.4 时，F(W/S) 值由 附表 2 查出；R 源表测量电阻值，单位 ；5第 3 章 操作方法1. 引言电阻测量采用 KEITHLEY 2400 高压源表测量，参照 4 探针测
4、试原理，源表设置应采用 4线感应模式（4W AUTO） 。具体设置参看 KEITHLEY 2400 高压源表设置指南。2. 测试线连接方式测试线采用 4 线连接方式。Figure 3-1 测试线连接方式63. KEITHLEY 2400 高压源表设置指南 连接设备数据线，电源，开关。 设备显示如 Error! Reference source not found.所示。Figure 3-2 按 CONFIG 键 按 CONFIG 键，设备显示如 Figure 3-3 所示。 按 键，设备显示如 Figure 3-4 所示。 先按 键，选中 SENSE-MODE 模式，按 ENTER 键，设备显
5、示如 Figure 3-5 所示。Figure 3-3 按 键7Figure 3-4 先按 键，选中 SENSE-MODE 模式，按 ENTER 键。 先按 键，选中 4-WIRE 模式，按 ENTER 键，再按 EXIT 键，退出到测量窗口。 如 Figure 3-6 所示，可看见上方 4W AUTO 字样，设置完成。Figure 3-5 先按 键，选中 4-WIRE 模式，按 ENTER 键。8Figure 3-6 设备最后显示模式，可看见上方 4W AUTO。 如有问题可以查看 KEITHLEY 2400 高压源表使用说明书 i。4. 探针接触方式探针接触应保持一定的压力，但不同材料的性
6、质不同，有些材料的电阻率会随外加压力变化而改变，因而测试前要依据具体的测试材料而适当的改变探针压力。首先用粗调键旋转探针至样品表面，略有压力后停止。再细调一定距离，保证测量时表面读数稳定后即可。5. 数据测试指南待测试线连接无误，源表设置完成，探针加到样品表面后，可以开始测量电阻。 首先调节电阻测量量程。依据样品电阻率选择量程范围，如 Table 1 源表电阻测量量程选择所示。Table 1 源表电阻测量量程选择 ii样品电阻率范围（cm） 通过样品电流0.01 100 mA0.01-1 10 mA1-30 1mA30-1000 100A1000-3000 10A 按下源表右下方的 ON/OFF 键，按键变蓝，测量开始。记录测量电阻值。i 设备说明书下载。ii 孙以材，半导体测试技术，冶金工业出版社，1984。
