4金屬薄膜電阻率的測量(已修改)
2025-07-01 08:37 本頁面
【正文】 5金屬薄膜電阻率的測量一． 實驗?zāi)康?. 熟悉四探針法測量電阻率和薄層電阻的原理及測量方法。2. 了解影響電阻率的測量的各種因素及改進措施。二． 實驗儀器 RTS5型雙電測四探針測試儀三． 實驗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；：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V2V24均以mV 為單位）4. 按以下兩公式計算幾何修正因子Ｋ：＜（V23／V24）≤ 時；K＝－＋(V23／V24)－(V23／V24)2；…(1)≤（V23／V24）≤ 時；K＝－＋(V23／V24)－(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□WF(W/S)／10 (單位：)；…(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. 計算百分變化率（以測試樣品電阻率ρ為例）：ρM －ρm 最大百分變化（％）＝─────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最大值與最小值，單位：；ρc 為第2 點（即圓片中心測量點）測量平均值，單位：；ρa 為除第2 點外其余各點的測量平均值，單位：；（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）。四．實驗步驟、探針測試臺、四探針探頭、計算機連接，開啟主機，啟動RTS5雙電測四探針軟件測試系統(tǒng)2. 放置樣品于測試臺，操作探針臺壓下探針，使樣品接通電流，及輸入相關(guān)測試基本參數(shù)4. 執(zhí)行【測量】功能→按彈出提示窗口調(diào)節(jié)主機電位器使主機電流顯示為此值→按【確定】按鈕繼續(xù)測量執(zhí)行【自動測量】功能→→按【確定】按鈕繼續(xù)測量5. 【實時采集兩次組合模式下的電壓值】窗口實時顯示兩次組合模式下電壓的正反向、平均值；【統(tǒng)計測試數(shù)據(jù)】窗口顯示樣品測試點的測量數(shù)據(jù)6. 對測量數(shù)據(jù)進行打印、保存、生成EXCEL文件 響電阻率測量的各種因素及改進措施環(huán)境溫濕度 一般材料的電阻值會隨環(huán)境溫度及濕度的升高而減小。所以相比較而言，表面電阻(率)對環(huán)境濕度比較敏感，而體電阻(率)則對溫度較為敏感。濕度增加，表面泄漏增大，體電導(dǎo)電流也會增加。溫度升高，載流子的運動速率加快，介質(zhì)材料的吸收電流
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