RTS-9雙電測四探針測試儀測量原理

雙電測組合四探針法采用了以下二種組合的測量模式（見圖1）,。

將直線四探針垂直壓在被測樣品表面上分別進行I₁₄V₂₃和I₁₃V₂₄組合測量,，測量過程如下：

1. 進行I₁₄V₂₃組合測量：
  電流Ｉ從１針→４針,，從２,、３針測得電壓V23+,；
  電流換向,，Ｉ從４針→１針，從２,、３針測得電壓V23-,；
  計算正反向測量平均值：V23＝(V23+ ＋V23- )／2；

2. 進行I₁₃V₂₄組合測量：
  電流Ｉ從１針→３針,，從２,、４針測得電壓 V24+；
  電流換向,，Ｉ從３針→１針,，從２、４針測得電壓 V24-,；
  計算正反向測量平均值：V24＝(V24+ ＋V24- )／2,；

3. 計算（V23／V24）值；

（以上V23,、V24均以 mV 為單位）,；

4. 按以下兩公式計算幾何修正因子Ｋ：

若 1.18＜（V23 ／V24）≤1.38 時；

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

若 1.10≤（V23／V24）≤1.18 時,；

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

5. 計算方塊電阻 R□ ：

Ｒ□ ＝Ｋ·(V23／Ｉ)  (單位：Ω／□) ,； …(3)

其中：Ｉ為測試電流,，單位：mA,；

    V23為從２、３針測得電壓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,；

7. 計算百分變化率（以測試樣品電阻率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 分別為測量的電阻率大值與小值,，單位：Ω.cm,；

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

　　　         ρa 為除第1、2 點外其余各點的測量平均值,，單位：Ω.cm,；

    （若測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）。