四探针电阻率(单晶硅电阻测量仪)new.doc

XH-2四探针电阻率测试仪
（单晶硅电阻测试仪）

使用说明书

北京羲和阳光科技发展有限公司
2009.3

1、概述
四探针电阻率测试仪（以下简称电阻率测试仪）是用来测量半导体材料（主要是硅单晶、锗单晶、硅片）电阻率，以及扩散层、外延层、ITO导电薄膜、导电橡胶方块电阻的测量仪器。它主要由电气测量部份（简称：主机）、测试架及四探针头组成。
本仪器的特点是主机配置双数字表，在测量电阻率的同时，另一块数字表适时监测全程的电流变化，免除了测量电流/测量电阻率的转换，更及时掌控测量电流。

2、测试仪结构及工作原理
测试仪主机由主机板、电源板、前面板、后背板、机箱组成。电压表、电流表、四探针头连接插座均装在前面板上。后背板上只装有电源插座、电源开关。

测试仪的基本原理仍然是恒流给探针头（1、4探针）提供稳定的测量电流I（由DVM1监测），探针头（2、3）探针测取电位差V（由DVM2测量），由下式即可计算出材料的电阻率：

对于厚度≤4mm的样片均可按上式计处。
式中：V——DVM1的读数，mV。
I——DVM2的读数，mA。
W——被测样片的厚度值以cm为单位。
F（W/S）——厚度修正系数，数值可查附录二。
F（S/D）——直径修正系数，数值可查附录三。
Fsp——探针间距修正系数。
Ft——温度修正系数，数值可查附录一。
由于本机中已有小数点处理环节，因此使用人无需再考虑电流、电压的单位问题。本套仪器使用专用软件进行数据采集,可实现自动换向测量、存储,求平均值，最大值、最小值、最大百分变化率、平均百分变化率等内容。
对厚度＞4mm的样片或晶锭，电阻率可按下式计算：
ρ=2πSV/I（2）
这是大家熟悉的样品厚度和任一探离样品边界的距离均大于4倍探针间距（近似半无穹大的边界条件），无需进行厚度、直接修正的经典公式。此时如用间距S=1mm的探头，电流I选择0.628；用S=1.59mm的探头，电流I选择0.999，即可从本仪器的电压表上直接读出电阻率。

3、使用方法
使用仪器前将电源线、探头连接线与主机联接好。电源线插头插入～220V座插后，开启背板上的电源开关，此时前面板上的数字表会亮起来。探针头压在被测单晶上，电流表显示从1、4探针流入单晶的测量电流，左边的表显示的即为电阻率值。

4、主机技术能数
（1）测量范围：
可测电阻率：0.1～199.9Ω·cm
（2）供电电源：
AC220V±10%50/60Hz功率：12W
（3）使用环境：
温度：23±2℃相对湿度：≤65%
无较强的电场干扰，无强光直接照射
（4）重量、体积：
主机重量：7.5kg
体积：365×380×160（单位：mm长度×宽度×高度）

附录1.1
温度修正系数表ρT=FT*ρ23

标称电阻率
Ω.cm
温度FT
ºC0.0050.010.11510100.97680.99690.95500.90970.90100.9010120.98030.99700.96170.92320.91570.9140140.98380.99720.96800.93700.93020.9290160.98730.99750.97470.95020.94500.9440180.99080.99840.98150.96350.96000.9596200.99430.99860.98900.97850.97600.9758220.99820.99990.99620.99270.99200.9920231.00001.00001.00001.00001.00001.0000241.00161.00031.00371.00751.00801.0080261.00451.00091.01071.02221.02401.0248281.00861.00161.01871.03651.04001.0410301.01211.00281.02521.05241.05701.0606
注：①温度修正系数表的数据来源于中国计量科学研究院。

附录1.2
温度修正系数表(续1)ρT=FT*ρ23

标称电阻率
Ω.cm
温度FT
ºC25
(17.5—49.9)75
(50.0—127.49)180
(127.5—214.9)250/500/1000
(≥215)100.90200.90120.90060.8921120.91380.91380.91400.9087140.92750.92750.92780.9253160.94220.94250.94280.9419180.95820.95800.95820.9585200.97480.97500.97500.9751220.99150.99200.9922