KDY—1型四探针电阻率方阻测试仪.doc

KDY —1 型四探针电阻率/ 方阻测试仪使用说明书广州市昆德科技有限公司 1 、概述 KDY-1 型四探针电阻率/ 方阻测试仪( 以下简称电阻率测试仪) 是用来测量半导体材料(主要是硅单晶、锗单晶、硅片)电阻率,以及扩散层、外延层、 ITO 导电薄膜、导电橡胶方块电阻的测量仪器。它主要由电气测量部份(简称:主机) 、测试架及四探针头组成。本仪器的特点是主机配置双数字表, 在测量电阻率的同时, 另一块数字表(以万分之几的精度) 适时监测全程的电流变化, 免除了测量电流/ 测量电阻率的转换, 更及时掌控测量电流。主机还提供精度为 % 的恒流源,使测量电流高度稳定。本机配有恒流源开关, 在测量某些薄层材料时, 可免除探针尖与被测材料之间接触火花的发生, 更好地保护箔膜。仪器配置了本公司的专利产品:“小游移四探针头”, 探针游移率在 ~ % 。保证了仪器测量电阻率的重复性和准确度。本机如加配 HQ-710E 数据处理器,测量硅片时可自动进行厚度、直径、探针间距的修正,并计算、打印出硅片电阻率、径向电阻率的最大百分变化、平均百分变化、径向电阻率不均匀度,给测量带来很大方便。 2 、测试仪结构及工作原理测试仪主机由主机板、电源板、前面板、后背板、机箱组成。电压表、电流表、电流调节电位器、恒流源开关及各种选择开关均装在前面板上( 见图 2)。后背板上只装有电源插座、电源开关、四探针头连接插座、数据处理器连接插座及保险管(见图3)。机箱底座上安装了主机板及电源板, 相互间均通过接插件联接。仪器的工作原理如图 1 所示: 测试仪的基本原理仍然是恒流源给探针头(1、4 探针) 提供稳定的测量电流 I (由 DVM1 监测) ,探针头( 2、3 )探针测取电位差 V (由 DVM2 测量) ,由下式即可计算出材料的电阻率: 厚度小于 4 倍探针间距的样片均可按下式计算式中: V —— DVM2 的读数, mV。 I —— DVM1 的读数, mA。 W ——被测样片的厚度值以 cm 为单位。 F( W/S ) ——厚度修正系数,数值可查附录二。 F( S/D ) ——直径修正系数,数值可查附录三。 Fsp ——探针间距修正系数。 Ft ——温度修正系数,数值可查附录一。由于本机中已有小数点处理环节, 因此使用时无需再考虑电流、电压的单位问题。如果用户配置了 HQ-710E 数据处理器只要置入厚度 W、 FSP 、测量电流 I 等有关参数, 一切计算、记录均由它代劳了。如果没有数据处理器( HQ-710E ), 用户同样可以依据上式用普通计算器算出准确的样片电阻率。对厚度大于 4 倍探针间距的样片或晶锭,电阻率可按下式计算: ρ=2π SV/I (2) 这是大家熟悉的样品厚度和任一探针离样品边界的距离均大于 4 倍探针间距(近似半无穹大的边界条件) ,无需进行厚度、直接修正的经典公式。此时如用间距 S=1mm 的探头,电流 I 选择 ;用 S= 的探头,电流 I 选择 ,即可从本仪器的电压表( DVM2 )上直接读出电阻率。用 KDY-1 测量导电薄膜、硅的异型外延层、扩散层、导电薄膜的方块电阻时, 计身算公式为: R= V/I F(D/S) F(W/S)F SP 由于导电层非常薄故 F(W/S)=1 ,所以只要选