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RTS-9雙電測(cè)四探針測(cè)試儀測(cè)量原理

雙電測(cè)組合四探針法采用了以下二種組合的測(cè)量模式（見圖1）。

將直線四探針垂直壓在被測(cè)樣品表面上分別進(jìn)行I₁₄V₂₃和I₁₃V₂₄組合測(cè)量,，測(cè)量過程如下：

1. 進(jìn)行I₁₄V₂₃組合測(cè)量：
  電流Ｉ從１針→４針,，從２、３針測(cè)得電壓V23+,；
  電流換向,，Ｉ從４針→１針，從２、３針測(cè)得電壓V23-,；
  計(jì)算正反向測(cè)量平均值：V23＝(V23+ ＋V23- )／2,；

2. 進(jìn)行I₁₃V₂₄組合測(cè)量：
  電流Ｉ從１針→３針，從２,、４針測(cè)得電壓 V24+,；
  電流換向，Ｉ從３針→１針,，從２,、４針測(cè)得電壓 V24-；
  計(jì)算正反向測(cè)量平均值：V24＝(V24+ ＋V24- )／2,；

3. 計(jì)算（V23／V24）值,；

（以上V23、V24均以 mV 為單位）,；

4. 按以下兩公式計(jì)算幾何修正因子Ｋ：

若 1.18＜（V23 ／V24）≤1.38 時(shí),；

K＝－14.696＋25.173(V23／V24)－7.872(V23／V24)²  ；   …(1)   

若 1.10≤（V23／V24）≤1.18 時(shí),；

K＝－15.85＋26.15(V23／V24)－7.872(V23／V24)² ,； …(2)

5. 計(jì)算方塊電阻 R□ ：

Ｒ□ ＝Ｋ·(V23／Ｉ)  (單位：Ω／□) ； …(3)

其中：Ｉ為測(cè)試電流,，單位：mA,；

    V23為從２、３針測(cè)得電壓V23+和V23-的平均值,，單位：mV,；

6. 若已知樣品厚度W，可按下式計(jì)算樣品體電阻率ρ：

ρ＝R□·W·F(W/S)／10  (單位：Ω.cm),；             …(4)

其中：Ｒ□為方塊電阻值,，單位：Ω／□；

         W為樣片厚度,，單位：mm（W ≤3mm）；

S為探針平均間距,，單位：mm,；

F(W/S) 為厚度修正系數(shù)；

7. 計(jì)算百分變化率（以測(cè)試樣品電阻率ρ為例）：

　　　　 　　　　　　   ρM －ρm

　　 大百分變化（％）＝─────×100％               …(5)

　　　　　 　　　　　　　　ρm

 

　　　　　　　　　　　　  │ρa －ρc │　　

　　 平均百分變化（％）＝─────────×100％         …(6)

                              ρc

 　　　　　　　　　　　　　 ２（ρM －ρm ）　　

 　 徑向不均勻度Ｅ（％）＝──────────×100％     …(7)

                         　  ρM ＋ρm 　　　　　

　   以上式中：ρM ,、ρm 分別為測(cè)量的電阻率大值與小值,，單位：Ω.cm；

　　           ρc 為第1,、2 點(diǎn)（即圓片中心測(cè)量點(diǎn)）測(cè)量平均值,，單位：Ω.cm；

　　　         ρa 為除第1、2 點(diǎn)外其余各點(diǎn)的測(cè)量平均值,，單位：Ω.cm,；

 

    （若測(cè)量樣品的方塊電阻值,則將(5)、(6),、(7)式中的ρM ,、ρm 、ρa ,、ρc 分別改成ＲM ,、Ｒm 、Ｒa ,、和Ｒc ,。其公式意義與ρM 、ρm ,、ρa ,、ρc 相似）。