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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