KEITHLEY四探针操作手册要点.pdf
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1、0 南开大学硅光电子学与储能实验室 Four-Point Probe Operation | 2011 四探针操作手册 四探针操作说明书 Four-Point Probe Operation 第 1 章引言 . 1 1. 目的 . 1 2. 应用范围 . 1 3. 测试设备 . 1 四探针 . 1 数字电压源表. 2 第 2 章原理简述 . 3 1. 薄膜 (厚度 4mm)电阻率: 3 2. 薄膜方块电阻. 3 第 3 章操作方法 . 5 1. 引言 . 5 2. 测试线连接方式. 5 3. KEITHLEY 2400 高压源表设置指南 6 4. 探针接触方式. 8 5. 数据测试指南. 8
2、第 4 章注意事项 . 10 附表 . I 1 第1章 引言 1. 目的 本说明书主要介绍用四探针法测试薄膜方块电阻及电阻率的原理及具体操作方法。 2. 应用范围 测量参数:方块电阻,电阻率 测量样品:均匀薄膜,均匀薄片 方块电阻测试范围:0.01? 500M? 电阻率测试范围:10-5?cm103?cm 样品大小:直径1cm 精度: 0.4 时,F(W/S)值由附表2 查出; R 源表测量电阻值,单位? ; 2. 薄膜方块电阻 其中: D 样品直径,单位:cm 或 mm,注意与探针间距S单位一致; V 1 2 3 4 Figure 2-1直线四探针法测试原理图 4 S 平均探针间距,单位:c
3、m 或 mm ,注意与样品直径D 单位一致 (四探针头合格证 上的 S值); W 样品厚度,单位:cm,在 F(W/S)中注意与 S单位一致; Fsp 探针间距修正系数(四探针头合格证上的F值); F(D/S) 样品直径修正因子。 当 D时,F(D/S)=4.532, 有限直径下的F(D/S)由附表1 查出: F(W/S) 样品厚度修正因子。W/S0.4 时,F(W/S)值由附表2 查出; R 源表测量电阻值,单位? ; 5 第3章 操作方法 1. 引言 电阻测量采用KEITHLEY 2400 高压源表测量,参照4 探针测试原理,源表设置应采用4 线感应模式( 4W AUTO) 。具体设置参看
4、KEITHLEY 2400 高压源表设置指南。 2. 测试线连接方式 测试线采用4 线连接方式。 Figure 3-1 测试线连接方式 6 3. KEITHLEY 2400高压源表设置指南 连接设备数据线,电源,开关。 设备显示如 错误!未找到引用源。所示。 Figure 3-2 按 CONFIG 键 按 CONFIG 键,设备显示如Figure 3-3 所示。 按 ?键,设备显示如Figure 3-4 所示。 先按 ?键,选中SENSE-MODE 模式,按ENTER 键,设备显示如Figure 3-5 所示。 Figure 3-3 按 ?键 7 Figure 3-4 先按?键,选中SENSE
5、-MODE 模式,按ENTER 键。 先按 ?键,选中4-WIRE 模式,按ENTER 键,再按EXIT 键,退出到测量窗口。 如 Figure 3-6 所示,可看见上方4W AUTO 字样,设置完成。 Figure 3-5先按?键,选中4-WIRE 模式,按ENTER 键。 8 Figure 3-6 设备最后显示模式,可看见上方4W AUTO 。 如有问题可以查看KEITHLEY 2400 高压源表使用说明书 i。 4. 探针接触方式 探针接触应保持一定的压力,但不同材料的性质不同,有些材料的电阻率会随外加压力 变化而改变,因而测试前要依据具体的测试材料而适当的改变探针压力。 首先用粗调键旋
6、转探针至样品表面,略有压力后停止。再细调一定距离,保证测量时表 面读数稳定后即可。 5. 数据测试指南 待测试线连接无误,源表设置完成,探针加到样品表面后,可以开始测量电阻。 首先调节电阻测量量程。依据样品电阻率选择量程范围,如Table 1 源表电阻测量量程 选择所示。 Table 1 源表电阻测量量程选择 ii 样品电阻率范围 (?cm) 通过样品电流 200 4.532 200 4.531 4.531 4.462 150 4.531 4.529 4.461 125 4.530 4.528 4.460 100 4.528 4.525 4.458 76 4.526 4.520 4.455 6
7、0 4.521 4.513 4.451 51 4.517 4.505 4.447 38 4.505 4.485 4.439 26 4.470 4.424 4.418 25 4.470 22.22 4.454 20.00 4.436 18.18 4.417 16.67 4.395 15.38 4.372 14.28 4.348 13.33 4.322 12.50 4.294 11.76 4.265 11.11 4.235 10.52 4.204 10.00 4.171 F (D/S)值 位置 II 附表2厚度修正系数F(W/S) 与 W/S值的关系 W/S 值F(W/S)W/S 值F(W/S)W
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