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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手册四探针操作说明书四探针操作说明书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 第 4 章注意事项 .10 附
2、表.I1第第 1 章章引言引言1. 目的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：0.01500M 电阻率测试范围：10-5cm103cm 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；S 平均探针间距，单位：cm 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
3、 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)；V1234Figure Error! No text of specified style in document.-Error! Main Document Only.直线四探针法测试原理图4F(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第第 3 章章操作方法操作方法1. 引言引言电阻测量采用 K
4、EITHLEY 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 KEITHLEY 2400 高压源表设置指南。2. 测试线连接方式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63. KEITHLEY 2400 高压源表设置指南高压源表设置指南连接设备数据线，电源，开关。 设备显示如 Error! Reference source not found.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
5、-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7Figure 3-4 先按 键，选中 SENSE-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。8Figure 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
6、压源表使用说明书i。4. 探针接触方式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2004.5322004.5314
7、.5314.4621504.5314.5294.4611254.5304.5284.4601004.5284.5254.458764.5264.5204.455604.5214.5134.451514.5174.5054.447384.5054.4854.439264.4704.4244.418254.47022.224.45420.004.43618.184.41716.674.39515.384.37214.284.34813.334.32212.504.29411.764.26511.114.23510.524.20410.004.171F（D/S）值值位置位置II附表 2厚度修正系数
8、F(W/S)与 W/S 值的关系W/S 值值F（W/S）W/S 值值F（W/S）W/S 值值F（W/S）W/S 值值F（W/S）0.4001.00000.5300.99620.6650.98580.8000.96630.4000.99970.5350.99600.6700.98530.8050.96540.4050.99960.5400.99570.6750.98470.8100.96440.4100.99960.5450.99550.6800.98410.8150.96350.4150.99950.5500,99520.6850.98350.8200.96260.4200.99940.555
9、0.99490.6900.98290.8250.96160.4250.99930.5600.99460.6950.98230.8300.96070.4300.99930.5650.99430.7000.98170.8350.95970.4350.99920.5700.99400.7050.98100.8400.95870.4400.99910.5750.99370.7100.98040.8450.95770.4450.99900.5800.99340.7150.97970.8500.95670.4500.99890.5850.99300.7200.97900.8550.95570.4550.99880.5900.99270.7250.97830.8600.95460.4600.99870.5950.99230.7300.97760.8650.95360.4650.99850.6000.99190.7350.97690.8700.95250.4700.99840.6050.99150.7400.97610.8750.95140.4750.99830.6100.99110.7450.97540.8800.95040.4800.99810.6150.
