詳細解析四探針測試儀的測量原理和應用范圍

更新時間：2022-10-26

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　　四探針測試儀采用由四探針雙電測量方法測試方阻和電阻率系統(tǒng)與溫試驗箱結合配置的溫測試探針治具，滿足半導體材料因溫度變化對電阻值變化的測量要求，通過的測控軟件可以顯示出溫度與電阻，電阻率，電導率數(shù)據的變化曲線，是檢驗和分析導體材料和半導體材料質量的種重要的具。

　　四探針測試儀的測量原理：

　　于半導體材料的電阻率，般采用四探針、三探針和擴展電阻。

　　電阻率是反映半導體材料導電性能的重要參數(shù)之。測量電阻率的方法很多，四探針法是種廣泛采用的標準方法。它的優(yōu)點是設備簡單、操作方便，度，對樣品的形狀無嚴格要求。

　　常用的是直線型四探針。四根探針的針尖在同直線上，并且間距相等，都是S，般采用0.5mm的間距，不同的探針間距需要對測量結果做相應的校正。

　　般目前的四探針測試儀均已配置厚度的修正，通過厚度數(shù)值的設置，計算出不同的樣品厚度對電阻率的影響。

　　四探針法通常用來測量半導體的電阻率。四探針法測量電阻率有個非常大的優(yōu)點，它不需要校準;有時用其它方法測量電阻率時還用四探針法校準。

　　與四探針法相比，傳統(tǒng)的二探針法更方便些，因為它只需要操作兩個探針，但是處理二探針法得到的數(shù)據卻很復雜。我們希望確定所測量的電阻器的電阻值，總電阻值:

　　RT = V/I = 2RW + 2RC + RDUT；

　　其中RW是導線電阻，RC是接觸電阻，RDUT是所要測量的電阻器的電阻，顯然用這種方法不能確定RDUT的值。矯正的辦法就是使用四點接觸法，即四探針法。如圖二，電流的路徑與圖中相同，但是測量電壓使用的是另外兩個接觸點。盡管電壓計測量的電壓也包含了導線電壓和接觸電壓，但由于電壓計的內阻很大，通過電壓計的電流非常小，因此，導線電壓與接觸電壓可以忽略不計，測量的電壓值基本上等于電阻器兩端的電壓值。

　　通過采用四探針法取代二探針法，盡管電流所走的路徑是樣的，但由于消除掉了寄生壓降，使得測量變得了。四探針法在Lord Kelvin使用之后，變得十分普及，命名為四探針法。

　　應用范圍：

　　四探針測試儀是運用四探針測量原理測試電阻率/方阻的多用途綜合測量儀器。根據不同材料特性需要，配有多款測試探頭：

　　1、耐磨碳化鎢探針探頭，測量硅類半導體、金屬、導電塑料類等硬質材料的電阻率/方阻；

　　2、形鍍金銅合金探針探頭，測量柔性材料導電薄膜、金屬涂層或薄膜、陶瓷或玻璃等基底上導電膜(ITO膜)或納米涂層等半導體材料的電阻率/方阻；

　　3、配合四端子測試夾具，測量電阻器體電阻、金屬導體的低、中值電阻以及開關類接觸電阻；

　　4、四探針測試儀探頭可測試電池片等箔上涂層電阻率/方阻。

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