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1、 四探针方法测量不规则半导体的电阻率 一 实验目的 二 实验原理 三 实验步骤 四 注意事项 五 心得体会 实验目的 1 测量不规则半导体电阻率2 验证四探针法修正公式 理想情况下 四根探针位于样品中央 电流从探针1流入 从探针4流出 则可将1和4探针认为是点电流源 2 3探针的电位差为 半无穷大样品点电流源的半球等位面 实验原理 由此可得出样品的电阻率为 簿片电阻率测量簿片样品因为其厚度与探针间距比较 不能忽略 测量时要提供样品的厚度形状和测量位置的修正系数 下面考虑一般情况下的修正 当圆形硅片的厚度满足W S 0 5时 电阻率为 这就是我们实验时用到的公式 下面通过实验数据验证该修正公式的
2、正确性 实验步骤 1 测试准备 电源开关置于断开位置 工作选择置于 短路 电流开关处于弹出切断位置 将测试样品放在样品架上 调节高度手轮 使探针能与其表面保持良好接触 2 打开电源并预热 小时 3 极性开关置于上方 工作状态选择开关置于 短路 拨动电流和电压量程开关 置于样品测量所合适的电流 电压量程范围 调节电压表的粗调细调调零 使显示为零 显示板2 单位显示灯3 电流量程开关4 工作选择开关 短路 测量 调节 自校选择 5 电压量程开关6 输入插座7 调零细调8 调零粗调9 电流调节10 电源开关11 电流选择开关12 极性开关 6 工作状态选择开关置于 测量 按下电流开关输出恒定电流 即
3、可由数字显示板和单位显示灯直接读出测量值 再将极性开关拨至下方 负极性 按下电流开 读出测量值 将两次测量值取平均 即为样品在该处的电阻率值 关如果 极性发出闪烁信号 则测量数值已超过此电压量程 应将电压量程开关拨到更高档 读数后退出电流开关 数字显示恢复到零位 实验数据 通过修正公式修正后 得到 与实验预期结果相吻合 因此该验证公式较为理想 注意事项 1 电流量程开关与电压量程开关必须放在下表所列的任一组对应的量程 2 电阻 V I 测量 用四端测量夹换下回探针测试架 按下图接好样品 选择合适的电压电流量程 电流值调到10 00数值 读出数值为实际测量的电阻值 3 方块电阻测量 电流调节在4 53时 读出数值 10倍为实际的方块电阻值 4 薄片电阻率测量 当薄片厚度 0 5mm时 按公式 3 进行 当薄片厚度 0 5mm时 按公式 4 进行 5 仪器在中断测量时应将工作选择开关置于 短路 电流开关置于弹出断开位置 心得体会 一 通过对四探针法的研究 我们探索到了测电阻率时需要的修正函数 厚度修正函数以及形状和测量位置的修正函数 二 体会了研究性实验的探索过程 感悟了科学研究历程的愉悦 三 推广了四探针法的测量范围 可以对不规则硅晶片进行测量计算
