什么是四探针电阻率测试仪?( 三 )


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=2πSV/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0.628;用S=1.59mm的探头 , 电流I选择0.999 , 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)FSP
由于导电层非常薄故F(W/S)=1 , 所以只要选取电流 I=F(D/S) FSP,  , F(D/S)=4.532
测量时电流调节到04532 , ρ/R选择在R灯亮
从KDY-1右边的电压表(DVM2)上即可直接读出扩散薄层的方块电阻R。
备注:在测量方块电阻时ρ/R选择要在R , 仅在电流0.01mA档时电压表最后一位数溢出(其它档位可以正常读数) , 故读数时需要注意 , 如电流在0.01档时电压表读数为00123 , 实际读数应该是001230. 。
3、使用方法
(1)主机面板、背板介绍
仪器除电源开关在背板外其它控制部分均安装在面板上 , 面板的左边集中了所有与测量电流有关的显示和控制部份 , 电流表(DMV1)显示各档电流值 , 电流选择值(随运按钮)供电流选档用 , ~220V电源接通后仪器自动选择在常用的1.0mA档 , 此时1.0上方的红色指示灯亮 , 随着选择开关的按动 , 指示灯在不同的档位亮起 , 直选到档位合适为止 。打开恒流源 , 上方指示灯亮 , 电流表显示电流值 , 调节粗调旋钮使前三位数达到目标值 , 再调细调旋钮使后两位数达到目标值 。这样就完成了电流调节工作 , 此时我们可以把注意力集中到右边 , 面板的右边集中了所有电压测量有关的控制部件 , 电压表(DMV2)显示各档(ρ/R手动/自动)的正向、反向电压测量值 。ρ/R键必须选对 , 否则测量值会相差10倍;同样手/自动档也必须选对 , 否则仪器拒绝工作 。
后背板上主要安装的是电缆插座 , 图上标得很清楚 , 安装时请注意插头与插座的对位标志 。因为在背后容易漏插 , 松动时不易被发现 , 所以安装必须插全、插牢 。
(2)使用仪器前将电源线、测试架联接线、主机与数据处理器的联接线(如使用处理器)联接好 , 并注意一下测试架上是否已接好探针头 。电源线插头插入~220V座插后 , 开启背板上的电源开关 , 此时前面板上的数字表、发光二极管都会亮起来 。探针头压在被测单晶上 , 打开恒流源开关 , 左边的表显示从1、4探针流入单晶的测量电流 , 右边的表显示电阻率(测单晶锭时)或2、3探针间的电位差 。电流大小通过旋转前面板左下方的两个电位器旋钮加以调节 , 其它正、反向测量、ρ/R选择、自动/手动测量都通过前面板上可自锁的按钮开关控制 。
(3)仪器测量电流分五档:0.01mA(10μA)、0.1mA(100μA)、1mA、10mA、100mA , 读数方法如下:
在0.01mA档显示5位数时:10000表示电流为:0.01mA(10μA)
又如在0.01mA档显示:06282即表示电流为:6.28μA
在0.1mA档显示5位数时:10000表示电流为:0.1mA(100μA)
又如在0.1mA档显示:04532表示电流为:45.32μA
在1mA档显示5位数时:10000表示电流为:1mA
又如在1mA档显示:06282表示电流为:0.6282mA
同样在10mA档显示:10000表示电流为:10mA
显示:04532表示电流为:4.532mA
100mA档显示:10000表示电流为:100mA
显示:06282表示电流为:62.82mA
电流档的选择采用循环步进式的选择方式 , 在仪器面板上有一个电流选择按钮 , 每按一次进一档 , 仪器通电后自动设定在常用的1.0mA档 , 如果你不断地按下“电流选择”按钮 , 电流档位按下列顺序不断地循环 。
1.0mA→10mA→100mA→0.01mA→0.1mA→1.0mA→10mA→……
可以快速找到你所需的档位 。
(4)电压表读数:因为为了方便直接用电压表读电阻率 , 所以我们人为改动了电压表的小数点移位 , 如需要直接读取电压值时需注意 , 本电压表为199.99mV的数值电压表 , 读电压值时小数点是固定位置的 , 
例如:电压表显示读电压值