ST2722半导体粉末电阻率测试仪技术简介

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半导体电阻率的多种测量方法应用与注意事项

半导体电阻率的多种测量方法应用与注意事项半导体电阻率的多种测量方法应用与注意事项依据掺杂水平的不同，半导体材料可能有很高的电阻率。

有几种因素可能会使测量这些材料电阻率的工作复杂化，其中包括与材料实现良好接触的问题。

已经设计出专门的探头来测量半导体晶圆片和半导体棒的电阻率。

这些探头通常使用硬金属，如钨来制作，并将其磨成一个探针。

在这种情况下接触电阻非常高，所以应当使用四点同线（collinear）探针或者四线隔离探针。

其中两个探针提供恒定的电流，而另外两个探针测量一部分样品上的电压降。

利用被测电阻的几何尺寸因素，就可以计算出电阻率。

看起来这种测量可能是直截了当的，但还是有一些问题需要加以注意。

对探针和测量引线进行良好的屏蔽是非常重要的，其理由有三点： 1 电路涉及高阻抗，所以容易受到静电干扰。

2 半导体材料上的接触点能够产生二极管效应，从而对吸收的信号进行整流，并将其作为直流偏置显示出来。

3 材料通常对光敏感。

四探针技术四点同线探针电阻率测量技术用四个等距离的探针和未知电阻的材料接触。

此探针阵列放在材料的中央。

图4- 25 是这种技术的图示。

已知的电流流过两个外部的探针，而用两个内部的探针测量电压。

电阻率计算如下：其中：V = 测量出的电压（伏特）I = 所加的电流（安培）t = 晶圆片的厚度（厘米）k = 由探头与晶圆片直径之比和晶圆片厚度与探头分开距离之比决定的修正因数。

如图4-26 所示，更实际的电路还包括每个探针的接触电阻和分布电阻（r1 到r4）、电流源和电压表从其LO 端到大地的有限的电阻（RC 和RV）和电压表的输入电阻（RIN）。

依据材料的不同，接触电阻（r）可能会比被测电。

液氮冷冻-真空解冻预处理木质素制备导电炭及其性能

林业工程学报，２０２３，８（４）：１２１－１２８ＪｏｕｒｎａｌｏｆＦｏｒｅｓｔｒｙＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＤＯＩ：１０．１３３６０／ｊ．ｉｓｓｎ．２０９６－１３５９．２０２２１１０２０收稿日期：２０２２－１１－１５㊀㊀㊀㊀修回日期：２０２３－０５－１１基金项目：国家级大学生创新创业训练计划（２０２２１０２２５２７４）；国家自然科学基金（５２０７５０９０）㊂作者简介：卫家祺，男，研究方向为生物质炭材料㊂通信作者：赵佳宁，男，讲师㊂Ｅ⁃ｍａｉｌ：ｊｉａｎｉｎｇｚｈａｏｎｅｆｕ＠１６３．ｃｏｍ液氮冷冻⁃真空解冻预处理木质素制备导电炭及其性能卫家祺，徐一舜，刘国鑫，郗文瑄，高峰祥，赵佳宁∗（东北林业大学材料科学与工程学院，哈尔滨１５００４０）摘㊀要：为了提高工业废弃生物质的附加值和进一步改善木质素高温热解炭的导电性能，笔者通过简单的液氮冷冻⁃真空解冻预处理结合高温碳化的方法将玉米秸秆中提取的酶解木质素制备成具有更高导电性能的木质素导电炭材料（ＰＬＣ）㊂通过电阻率测试探究了不同碳化温度㊁碳化保温时间以及预处理时间对导电炭电阻率的影响，同时采用扫描电子显微镜㊁Ｘ射线衍射仪㊁Ｘ射线光电子能谱仪和拉曼光谱等测试手段对不同碳化保温时间下炭材料的石墨化程度以及导电性能进行了评价㊂结果表明：经过预处理后的木质素能够在高温条件下热解碳化形成石墨化程度更高㊁导电性更好的炭材料，在热解温度为１０００ħ㊁碳化时间为１ｈ时，ＰＬＣ电阻率就能达到０．１１２Ω·ｃｍ㊂同时，ＰＬＣ均为过渡态炭且含有少量氮元素，在高温条件下随着碳化保温时间增加，其无定形结构增加，有序性减小，导电性能和炭产率同步降低㊂因此，ＰＬＣ能够充分地节省时间成本，从而提高工作效率㊂关键词：木质素；预处理；导电炭；生物质石墨化；导电性能中图分类号：ＴＱ３５；ＴＫ６㊀㊀㊀㊀㊀文献标志码：Ａ㊀㊀㊀㊀㊀文章编号：２０９６－１３５９（２０２３）０４－０１２１－０８Ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎａｎｄｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅｃａｒｂｏｎｆｒｏｍｌｉｇｎｉｎｐｒｅｔｒｅａｔｅｄｂｙｌｉｑｕｉｄｎｉｔｒｏｇｅｎｆｒｅｅｚｉｎｇ⁃ｖａｃｕｕｍｔｈａｗｉｎｇＷＥＩＪｉａｑｉ，ＸＵＹｉｓｈｕｎ，ＬＩＵＧｕｏｘｉｎ，ＣＨＩＷｅｎｘｕａｎ，ＧＡＯＦｅｎｇｘｉａｎｇ，ＺＨＡＯＪｉａｎｉｎｇ∗（ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＭａｔｅｒｉａｌｓＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＮｏｒｔｈｅａｓｔＦｏｒｅｓｔｒｙＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｈａｒｂｉｎ１５００４０，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｓａｎｅｗｔｙｐｅｏｆｃａｒｂｏｎｍａｔｅｒｉａｌ，ｂｉｏｍａｓｓｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅｃａｒｂｏｎｈａｓａｔｔｒａｃｔｅｄｅｘｔｅｎｓｉｖｅａｔｔｅｎｔｉｏｎｉｎｒｅｃｅｎｔｙｅａｒｓｂｅｃａｕｓｅｏｆｉｔｓｅｘｃｅｌｌｅｎｔｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓａｎｄｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ．Ｂｉｏｍａｓｓｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅｃａｒｂｏｎｍａｔｅｒｉａｌｓｈａｖｅｔｈｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｈｉｇｈｃｏｎｄｕｃｔｉｖｉｔｙ，ｌｏｗｒｅｓｉｓｔｉｖｉｔｙ，ｇｏｏｄｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ，ａｎｄｒｅｎｅｗ⁃ａｂｉｌｉｔｙ．Ｔｈｅｈｉｇｈｃｏｎｄｕｃｔｉｖｉｔｙｉｓｄｕｅｔｏｔｈｅｓｔａｂｉｌｉｔｙｏｆｃｏｖａｌｅｎｔｂｏｎｄｓｂｅｔｗｅｅｎａｔｏｍｓｉｎｃａｒｂｏｎｍａｔｅｒｉａｌｓ，ｒｅｓｕｌｔｉｎｇｉｎｆｒｅｅｃｏｎｄｕｃｔｉｏｎｏｆｅｌｅｃｔｒｏｎｓ．Ｔｈｅｒｅａｓｏｎｏｆｌｏｗｒｅｓｉｓｔｉｖｉｔｙｉｓｔｈａｔｔｈｅｃａｒｂｏｎｍａｔｅｒｉａｌｈａｓａｖｅｒｙｈｉｇｈｅｌｅｃｔｒｏｎｄｅｎｓｉｔｙ，ｗｈｉｃｈａｌｌｏｗｓｔｈｅｃｕｒｒｅｎｔｔｏｂｅｃｏｎｄｕｃｔｅｄｗｅｌｌ．Ｔｈｅｒｅｆｏｒｅ，ｂｉｏｍａｓｓｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅｃａｒｂｏｎｍａｔｅｒｉａｌｓｈａｖｅｗｉｄｅａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｐｒｏｓｐｅｃｔｓｉｎｅｎｅｒｇｙ，ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ，ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｄｅｖｉｃｅｓ，ａｎｄｏｔｈｅｒｆｉｅｌｄｓ．Ａｓａｎａｔｕｒａｌｒｅｎｅｗａｂｌｅｒｅｓｏｕｒｃｅ，ｌｉｇｎｉｎｈａｓｒｅｃｅｉｖｅｄｍｏｒｅａｎｄｍｏｒｅａｔｔｅｎｔｉｏｎ．Ａｓａｂｙ⁃ｐｒｏｄｕｃｔｏｆｌｉｇｎｉｎｐｙｒｏｌｙｓｉｓ，ｌｉｇｎｉｎｐｙｒｏｌｙｓｉｓｃａｒｂｏｎｍａｔｅｒｉａｌｓｈａｖｅｔｈｅａｄｖａｎｔａｇｅｓｏｆｇｏｏｄａｄｓｏｒｐｔｉｏｎｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ，ｈｉｇｈｓｐｅｃｉｆｉｃｓｕｒｆａｃｅａｒｅａ，ｇｏｏｄｃｈｅｍｉｃａｌｓｔａｂｉｌｉｔｙ，ａｎｄｌｏｗｃｏｓｔ．Ｔｈｅｒｅｆｏｒｅ，ｔｈｅｙｈａｖｅｂｅｅｎｗｉｄｅｌｙｕｓｅｄｉｎｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌｇｏｖｅｒｎａｎｃｅ，ｅｎｅｒｇｙｓｔｏｒａｇｅａｎｄｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ，ｎａｎｏｔｅｃｈ⁃ｎｏｌｏｇｙ，ａｎｄｏｔｈｅｒｆｉｅｌｄｓ．Ａｓａｋｉｎｄｏｆｎｅｗｍａｔｅｒｉａｌｗｉｔｈｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｐｏｔｅｎｔｉａｌ，ｔｈｅｅｘｃｅｌｌｅｎｔｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓ⁃ｔｉｃｓｏｆｂｉｏｍａｓｓｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅｃａｒｂｏｎｍａｔｅｒｉａｌｓｐｒｏｖｉｄｅａｂｒｏａｄｓｐａｃｅｆｏｒｉｔｓｆｕｔｕｒｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔａｎｄａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ，ａｎｄａｌｓｏｐｒｏｖｉｄｅａｎｅｗｉｄｅａｆｏｒｔｈｅｈｉｇｈｖａｌｕｅ⁃ａｄｄｅｄｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎｏｆｂｉｏｍａｓｓｒｅｓｏｕｒｃｅｓ．Ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅｈｉｇｈｖａｌｕｅ⁃ａｄｄｅｄｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎｏｆｉｎｄｕｓｔｒｉａｌｗａｓｔｅｂｉｏｍａｓｓａｎｄｆｕｒｔｈｅｒｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅｃｏｎｄｕｃｔｉｖｉｔｙｏｆｌｉｇｎｉｎｐｙｒｏｌｙｔｉｃｃａｒｂｏｎ，ｔｈｅｐｒｅｔｒｅａｔｅｄｌｉｇｎｉｎｃａｒｂｏｎ（ＰＬＣ）ｗｉｔｈｈｉｇｈｅｒｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｃｏｎｄｕｃｔｉｖｉｔｙｗａｓｐｒｅｐａｒｅｄｂｙａｈｉｇｈｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｃａｒｂｏｎｉｚａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄａｆｔｅｒａｓｉｍｐｌｅｌｉｑｕｉｄｎｉｔｒｏｇｅｎｆｒｅｅｚｉｎｇ⁃ｖａｃｕｕｍｔｈａｗｉｎｇｐｒｅｔｒｅａｔｍｅｎｔ．Ｔｈｅｅｆｆｅｃｔｏｆｄｉｆｆｅｒｅｎｔｃａｒｂｏｎｉｚａｔｉｏｎｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｓ，ｃａｒ⁃ｂｏｎｉｚａｔｉｏｎｈｏｌｄｉｎｇｔｉｍｅｓ，ａｎｄｐｒｅｔｒｅａｔｍｅｎｔｔｉｍｅｓｏｎｔｈｅｒｅｓｉｓｔｉｖｉｔｙｏｆｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅｃａｒｂｏｎｗｅｒｅｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄｕｓｉｎｇｔｈｅｒｅ⁃ｓｉｓｔｉｖｉｔｙｔｅｓｔｓ．Ａｔｔｈｅｓａｍｅｔｉｍｅ，ｔｈｅｓｃａｎｎｉｎｇｅｌｅｃｔｒｏｎｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ，Ｘ⁃ｒａｙｄｉｆｆｒａｃｔｉｏｎ，Ｘ⁃ｒａｙｐｈｏｔｏｅｌｅｃｔｒｏｎｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ，Ｒａｍａｎｔｅｓｔｓ，ａｎｄｏｔｈｅｒｅｘａｍｉｎａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｓｗｅｒｅｕｓｅｄｔｏｅｖａｌｕａｔｅｔｈｅｇｒａｐｈｉｔｉｚａｔｉｏｎｄｅｇｒｅｅａｎｄｅｌｅｃｔｒｉ⁃ｃａｌｃｏｎｄｕｃｔｉｖｉｔｙｏｆｃａｒｂｏｎｍａｔｅｒｉａｌｓｗｉｔｈｄｉｆｆｅｒｅｎｔｃａｒｂｏｎｉｚａｔｉｏｎｈｏｌｄｉｎｇｔｉｍｅｓ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｅｄｔｈａｔｔｈｅｐｒｅｔｒｅａｔｅｄｌｉｇｎｉｎｃａｎｂｅｐｙｒｏｌｙｚｅｄａｔｈｉｇｈｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｓｔｏｆｏｒｍｃａｒｂｏｎｍａｔｅｒｉａｌｓｗｉｔｈｈｉｇｈｅｒｇｒａｐｈｉｔｉｚａｔｉｏｎｄｅｇｒｅｅａｎｄｂｅｔｔｅｒｃｏｎ⁃林业工程学报第８卷ｄｕｃｔｉｖｉｔｙ．Ｗｈｅｎｔｈｅｐｙｒｏｌｙｓｉｓｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｗａｓ１０００ħａｎｄｔｈｅｃａｒｂｏｎｉｚａｔｉｏｎｔｉｍｅｗａｓ１ｈ，ｔｈｅＰＬＣｒｅｓｉｓｔｉｖｉｔｙｃｏｕｌｄｒｅａｃｈ０．１１２Ω㊃ｃｍ．Ａｔｔｈｅｓａｍｅｔｉｍｅ，ＰＬＣｉｓａｋｉｎｄｏｆｔｒａｎｓｉｔｉｏｎａｌｃａｒｂｏｎｗｈｉｃｈｃｏｎｔａｉｎｓａｓｍａｌｌａｍｏｕｎｔｏｆｎｉｔｒｏｇｅｎ．Ｕｎｄｅｒｈｉｇｈｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ，ｗｉｔｈｃａｒｂｏｎｉｚａｔｉｏｎｈｏｌｄｉｎｇｔｉｍｅｉｎｃｒｅａｓｉｎｇ，ｔｈｅａｍｏｒｐｈｏｕｓｓｔｒｕｃｔｕｒｅｉｎｃｒｅａｓｅｄ，ｔｈｅｏｒｄｅｒｅｄｓｔｒｕｃｔｕｒｅｄｅｃｒｅａｓｅｄｉｎｖｅｒｓｅｌｙ，ａｎｄｔｈｅｃｏｎｄｕｃｔｉｖｉｔｙａｎｄｃａｒｂｏｎｙｉｅｌｄｄｅｃｒｅａｓｅｄｓｉｍｕｌｔａｎｅｏｕｓｌｙ．Ｔｈｅｒｅｆｏｒｅ，ＰＬＣｃａｎｆｕｌｌｙｓａｖｅｔｉｍｅａｎｄｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅｗｏｒｋｉｎｇｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｌｉｇｎｉｎ；ｐｒｅｔｒｅａｔｍｅｎｔ；ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅｃａｒｂｏｎ；ｂｉｏｍａｓｓｇｒａｐｈｉｔｉｚａｔｉｏｎ；ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｃｏｎｄｕｃｔｉｖｉｔｙ㊀㊀生物质资源具有储量丰富㊁分布范围广且可循环再生的优势，已成为当今能源与生态环境学领域的热门研究话题［１］㊂将生物质能源通过加工处理后进行循环利用具有重要的实际意义［２－３］㊂生物质在缺氧的条件下通过高温碳化热解，可以得到孔隙结构丰富㊁比表面积高㊁电导性优异㊁物理化学稳定性良好的生物质炭材料［４－５］㊂目前生物质炭材料的研究已经广泛地应用在超级电容器［６－７］㊁有机污染物或离子吸附［８］㊁电磁屏蔽材料［９］等众多领域㊂然而大多数生物质因其结构复杂等原因一般都需要通过催化剂和物理以及化学活化等烦琐工艺生产，因此，低成本的炭材料及简化的炭材料前驱体的预处理方法是降低炭材料生产成本㊁扩大生物质炭材料应用领域和进一步优化炭材料性能的必要前提［１０］㊂木质素是植物界中储量仅次于纤维素的第二大生物质资源，其已被广泛用于制备各种功能炭质材料［１１－１２］㊂利用木质素为原料制备导电炭材料的研究已被广泛报道㊂周慧龙等［１３］认为木质素热解炭的导电性能与最终热解温度和催化剂有关，生物质导电炭的导电性能随着温度的升高而同步提高，在Ｎｉ催化剂的作用下，温度达到１１００ħ时电阻率能达到０．１２５Ω㊃ｃｍ㊂Ｉｓｈｉｉ等［１４］将木质素溶解在氯化亚铁水溶液中，通过冷冻干燥后，在１２００ħ下催化碳化生产石墨烯，研究发现，铁催化剂和木质素的特性对于生产高质量的石墨烯至关重要，但其对导电性能没有进一步深入研究㊂Ｙａｎｇ等［１５］将三聚氰胺接枝到木质素上，合成了木质素／三聚氰胺树脂，并在催化剂作用下将其在１０００ħ下热解制备成氮掺杂硬碳，氮掺杂和石墨化结构增强了材料的电子导电性，改善了木质素硬碳的电化学性能㊂生物质炭无法在高温下形成良好的多层石墨化结构，因为前驱体在热裂解过程中并没有经过融合状态而保持了原分子结构，且无序结构的热稳定性很强，以至于多级石墨化微晶之间难以接近，导电能力无法提高㊂已有研究表明，通过预处理等方式可以有效改善生物质材料的结构及性能㊂司洪宇等［１６］通过快速升温法将经过液氮超低温预处理后的椰壳迅速高温碳化，在相对低温下获得了大比表面积的活性炭，分析认为液氮预处理能够加强原子的振动强度，使碳化反应更易进行㊂Ｄｕ等［１７］采用快速冷冻干燥技术对木质素进行预处理获得了多孔㊁柔软和分散的微结构，通过对多孔炭的表征提出了１种可以由木质素前驱体合成３Ｄ石墨烯的化学机理㊂张华等［１８］通过使用甲醛等交联剂对废弃竹粉进行了交联预处理，之后再通过高温碳化得到了石墨化程度较高的生物质炭，通过对比发现交联预处理对生物质石墨制备具有促进作用㊂基于此，为了提高木质素高温热解炭的导电性能，笔者在已有研究成果的基础上，对工业废弃产物的酶解木质素采用全新的液氮超低温冷冻⁃真空解冻的预处理工艺，结合最简单的一次碳化工艺制取了木质素导电炭材料，研究不同碳化温度以及预处理时间对材料电阻率的影响，通过比对不同碳化时间来探究预处理前后石墨化程度的变化，为废弃物的高附加值利用和生物质导电炭材料进一步优化研究提供一个可行途径㊂１㊀材料与方法１．１㊀原料及试剂玉米秸秆酶解木质素（ｒａｗｌｉｇｎｉｎ，ＲＬ），纯度ȡ９０．００％，购买于松原来禾化学有限公司；液氮㊁高纯氮气（纯度ȡ９９．９９９％），购买于黑龙江卿华工业气体有限公司；无水乙醇㊁盐酸和蒸馏水等均为市售㊂１．２㊀试验方法１．２．１㊀酶解木质素的预处理取出一定量充分烘干去除水分的ＲＬ，放入圆柱形不锈钢容器底部均匀铺开，然后向其中倒入足量的液氮，使ＲＬ被完全浸渍㊂将容器移置于保温箱中超低温冷冻充分预处理，木质素被浸泡不同时间段后取出㊂待容器中残存的液氮逐渐挥发殆尽时，迅速将样品放入８０ħ真空干燥烘箱中复温３ｈ，随后取出样品恢复常温，将其在高压下压片，得到预处理的木质素（ｐｒｅｔｒｅａｔｅｄｌｉｇｎｉｎ，ＰＬ）㊂２２１㊀第４期卫家祺，等：液氮冷冻⁃真空解冻预处理木质素制备导电炭及其性能１．２．２㊀酶解木质素的热解碳化工艺称取适量ＰＬ放入热解碳化舟中，依次并列摆放于高温气氛管式炉（ＬＴＫＣ⁃４⁃１２Ａ型）中，在氮气气氛下按照拟定好的程序加热到６００１０００ħ，升温速率为１０ħ／ｍｉｎ，对ＰＬ进行一步碳化处理，并在最优温度下分别碳化保温１，２，３ｈ㊂待冷却到１００ħ以下后打开装置将产物取出，反复洗涤去除煤焦油等杂质，随后通过真空抽滤㊁加热烘干，得到木质素导电炭（ｐｒｅｔｒｅａｔｅｄｌｉｇｎｉｎｃａｒｂｏｎ，ＰＬＣ）㊂将直接碳化制备的木质素（ｒａｗｌｉｇｎｉｎｃａｒｂｏｎ，ＲＬＣ）作为参比㊂１．３㊀结构分析及导电性能测试采用Ｍａｇｎａ⁃ＩＲ５６０型傅里叶红外光谱仪（Ｆｏｕｒｉｅｒｔｒａｎｓｆｏｒｍｉｎｆｒａｒｅｄｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｅｒ，ＦＴ⁃ＩＲ）分析样品预处理前后的化学组成及结构和原子基团；采用布鲁克４００Ｍ型核磁共振分析仪分析了预处理前后木质素的结构和原子基团；使用日本理学ＲｉｇａｋｕＵｌｔｉｍａＩＶ型Ｘ射线衍射仪（Ｘ⁃ｒａｙｄｉｆｆｒａｃｔｉｏｎ，ＸＲＤ）和ＡＴＲ８１００型拉曼光谱仪（Ｒａ⁃ｍａｎ）分析导电炭的晶态结构及石墨化程度；采用ＥＳＣＡＬＡＢ２５０Ｘｉ型Ｘ射线光电子能谱仪（Ｘ⁃ｒａｙｐｈｏｔｏｅｌｅｃｔｒｏｎｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ，ＸＰＳ）对导电炭的表面元素类型和连接方式进行表征；使用ＺＥＩＳＳＧｅｍｉｎｉ３００型扫描电子显微镜（ｓｃａｎｎｉｎｇｅｌｅｃｔｒｏｎｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ，ＳＥＭ）研究导电炭的微观形态；采用赛默飞ＩＳ５０热重红外联机ＳＴＡ⁃２５００对碳化过程中预处理木质素官能团演变及热解机理进行分析；使用ＳＴ２７２２⁃ＳＺ四探针半导体粉末电阻测试仪测试各种导电炭的电阻率，导电炭粉末的电阻率ρ可根据式（１）计算得出：ρ＝ＣˑＧ（ＷＳ）ˑＤ（ｄＳ）ˑＵＩ（１）式中：ρ为被测粉末的电阻率，Ω㊃ｃｍ；Ｗ为粉末受压下的高度，ｍｍ；Ｄ为装粉末容腔的直径，ｍｍ；Ｓ为四探针相邻两针的间距，ｍｍ；Ｃ为探针间距修正系数；Ｇ（Ｗ／Ｓ）为高度修正系数；Ｄ（ｄ／Ｓ）为形状位置修正系数；Ｕ为工作电压，Ｖ；Ｉ为工作电流，Ａ㊂２㊀结果与分析２．１㊀酶解木质素的元素分析在构成木质素的元素中，公认的是木质素主要由Ｃ㊁Ｈ和Ｏ３种元素组成㊂由表１可以看出，酶解木质素中Ｃ元素质量分数为６１．７３％，Ｈ元素质量分数为６．６４％，两者之比接近苯（苯类）的碳氢之比㊂木质素的结构单元苯环上拥有甲氧基，氧元素的质量分数为２６．４３％㊂除了这３种元素，木质素还含有少量氮元素，其含量为０．６７％㊂由于木质素分离的方法及来源的植物物种不同，木质素的元素组成也有差别㊂为了更好理解与表达木质素这种复杂的生物高分子结构，所以把酶解木质素主要元素的分析结果以Ｃ９经验式来表达㊂表１㊀酶解木质素的主要元素组成及Ｃ９经验式Ｔａｂｌｅ１㊀ＴｈｅｍａｉｎｅｌｅｍｅｎｔｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｏｆｌｉｇｎｉｎａｆｔｅｒｅｎｚｙｍａｔｉｃｈｙｄｒｏｌｙｓｉｓａｎｄｉｔｓＣ９ｅｍｐｉｒｉｃａｌｆｏｒｍｕｌａ样品Ｃ元素质量分数／％Ｈ元素质量分数／％Ｏ元素质量分数／％Ｎ元素质量分数／％Ｃ９经验式酶解木质素６１．７３６．６４２６．４３０．６７Ｃ９Ｈ１１．６２Ｏ２．８９２．２㊀预处理前后样品及导电炭的红外分析为了探究预处理前后木质素化学结构和基团的变化，对预处理前后的木质素样品进行ＦＴ⁃ＩＲ分析，如图１所示㊂由图１可知，３３３７ｃｍ－１处为ＯＨ伸缩振动吸收峰，２９７５和２８４４ｃｍ－１处为ＣＨ３和ＣＨ２的伸缩振动吸收峰，１７００ｃｍ－１处为酯类羰基ＣＯ的拉伸振动吸收峰［１８］㊂通过对比ＲＬ和ＰＬ的ＦＴ⁃ＩＲ结果发现，这些特征吸收峰的峰强几乎没有变化㊂但ＰＬ在１６００，１５１０和１４６０ｃｍ－１处的芳香环骨架振动特征吸收峰［１９］峰强有明显的提高，这可能是由于预处理后，原子的振动强度增强，反应活性得以提高㊂图１㊀预处理前㊁后木质素的红外光谱图Ｆｉｇ．１㊀Ｆｏｕｒｉｅｒｉｎｆｒａｒｅｄｓｐｅｃｔｒａｏｆｌｉｇｎｉｎｂｅｆｏｒｅａｎｄａｆｔｅｒｐｒｅｔｒｅａｔｍｅｎｔ２．３㊀酶解木质素的核磁共振碳谱分析ＲＬ和ＰＬ的１３Ｃ核磁共振谱图见图２㊂图２中化学位移δ４０处为ＤＭＳＯ⁃ｄ６㊂以芳环骨架上的Ｃ（化学位移δ５０６０）积分作为基准１，对ＰＬ和ＲＬ中的甲氧基㊁醚键定量积分㊂经过液氮冷冻预处理后，木质素中甲氧基上的Ｃ（化学位移δ１６５１７５）积分值由－１１．５１变化为－４２．０７，表明ＰＬ中甲氧基减少，羧基含量明显增多㊂这与红外分析结果一致，表明液氮超低温预处理后木质素的结构活性得以提高㊂３２１林业工程学报第８卷图２㊀预处理前㊁后木质素核磁共振碳谱Ｆｉｇ．２㊀１３Ｃｎｕｃｌｅａｒｍａｇｎｅｔｉｃｒｅｓｏｎａｎｃｅｓｐｅｃｔｒｕｍｏｆｌｉｇｎｉｎｂｅｆｏｒｅａｎｄａｆｔｅｒｐｒｅｔｒｅａｔｍｅｎｔ２．４㊀ＲＬＣ和ＰＬＣ的电阻率及炭产率分析通过已有的研究可知，不同的碳化温度和催化剂会影响木质素导电炭的电阻率，其炭化温度越高电阻率越低［１３］㊂ＲＬＣ和ＰＬＣ的电阻率及炭产率随碳化温度的变化曲线见图３㊂由图３ａ可知，当碳化温度较低时，木质素导电炭的导电机理属于离子导电［２０］㊂预处理的木质素导电炭ＰＬＣ电阻率明显低于未经过预处理的ＲＬＣ，这可能是因为冷冻高压预处理后木质素结构更加密实，在碳化热解的过程中，杂原子能够更容易相互缔合形成导电介质，提高炭材料的导电性能㊂当温度高于９００ħ，杂原子逐渐析出后，ＰＬＣ比ＲＬＣ更容易提前发生石墨化转变，这可能是因为通过液氮冷冻预处理加强了前驱体的原子振动强度，使得ＣＯ键在高温时更容易断裂，进一步促使生物质炭石墨化［１６］㊂在１０００ħ时，ＰＬＣ内生成大量石墨微晶结构，进而形成类石墨的乱层结构，导电性能得到进一步提升，其电阻率降低为０．１１２Ω㊃ｃｍ㊂由图３ｂ可以看出，所有样品炭的炭产率也随着温度的变化呈现出下降的趋势，但随着温度升高，ＰＬＣ的炭产率明显高于ＲＬＣ的炭产率，这可能是由于ＰＬＣ大量的杂质成分更容易随着气流不断挥发排出㊂电阻率分析结果说明，预处理能够有效地降低导电炭的电阻率，并且能在高温时使得石墨化提前并提高导电炭的产率，在碳化温度为１０００ħ时，性能达到最佳㊂图３㊀ＲＬＣ和ＰＬＣ的电阻率（ａ）和炭产率（ｂ）变化曲线图Ｆｉｇ．３㊀Ｃｕｒｖｅｓｏｆｒｅｓｉｓｔｉｖｉｔｙ（ａ）ａｎｄｃａｒｂｏｎｙｉｅｌｄ（ｂ）ｏｆｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅｃａｒｂｏｎｂｅｆｏｒｅａｎｄａｆｔｅｒｐｒｅｔｒｅａｔｍｅｎｔ㊀㊀以高温碳化后导电性能较优的ＰＬＣ为研究对象，进一步探究了高温碳化条件对ＰＬＣ电阻率及炭产率的影响，结果如表２所示㊂由表２可知，高温预处理时间对于导电炭的电阻率和炭产率影响微乎其微，但是随着碳化保温时间的增加，炭产率下降迅速，电阻率不降反增，这说明在高温条件下用更短的时间可以使ＰＬＣ达到更高的石墨化程度，提高生物质碳化效率，节省电能及时间成本㊂因此，当碳化温度为１０００ħ㊁碳化时间为１ｈ时，经过多次试验，测得ＰＬＣ电阻率和炭产率平均值达表２㊀１０００ħ时不同影响因素对导电炭电阻率及炭产率的影响Ｔａｂｌｅ２㊀Ｅｆｆｅｃｔｓｏｆｄｉｆｆｅｒｅｎｔｆａｃｔｏｒｓｏｎｒｅｓｉｓｔｉｖｉｔｙａｎｄｙｉｅｌｄｏｆｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅｃａｒｂｏｎａｔ１０００ħ预处理时间／ｈ电阻率／Ω㊃ｃｍ炭产率／％碳化保温时间／ｈ电阻率／Ω㊃ｃｍ炭产率／％２０．１１２３６．１１０．１１２３６．１４０．１１４３６．５２０．１３１３４．３６０．１０９３６．４３０．１３０３２．２４２１㊀第４期卫家祺，等：液氮冷冻⁃真空解冻预处理木质素制备导电炭及其性能到最优，分别为０．１１２Ω㊃ｃｍ和３６．１％，标准差分别为０．００１和０．３㊂２．５㊀ＲＬＣ和ＰＬＣＸ射线衍射图谱和拉曼光谱分析㊀㊀为了进一步探究预处理前后和在１０００ħ不同碳化时间下ＰＬＣ的导电性能以及石墨化程度，对ＲＬＣ和ＰＬＣ分别做了Ｘ射线衍射仪及拉曼光谱仪测试，如图４所示㊂由图４ａ㊁ｂ可知，所有样品炭在２θ为２３．０ʎ和４４．０ʎ左右处出现信号峰，分别对应（００２）晶面和（１００）晶面，属于过渡态炭的典型特征峰［２１］，说明木质素导电炭是１种无定形态的炭材料㊂预处理后的木质素导电炭在（００２）处的衍射峰明显更偏向于２６．５ʎ石墨的衍射峰，说明经过预处理后再碳化的导电炭石墨化程度更高，其导电性能也越好，这与电阻率分析结果一致㊂根据Ｂｒａｇｇｓｌａｗ处的衍射峰开始发生偏移，晶面层间距变大，ＰＬＣ结构上的缺陷增多，无定形状态增加，有序性减小㊂图４ｃ㊁ｄ为ＲＬＣ和不同碳化时间ＰＬＣ的拉曼光谱图㊂对于炭材料而言，拉曼光谱中Ｄ峰为石墨晶格的无序振动峰，反映Ｃ原子晶体的缺陷程度，Ｇ峰为石墨的主要特征峰，对应石墨层的Ｅ２ｇ振动模式［１８］㊂通过拉曼光谱分析可知，ＲＬＣ和ＰＬＣ都存在无序Ｄ带（１３３２ｃｍ－１）和ｓｐ２杂化的Ｇ带（１５９８ｃｍ－１）［２２］㊂通过计算得到ＲＬＣ和ＰＬＣ的ＩＤ／ＩＧ值分别为１．０６和０．８８，ＩＤ／ＩＧ值越小说明预处理后的木质素导电炭石墨化程度越高，这与ＸＲＤ分析结果达成统一㊂随着碳化时间的增加，木质素炭材料的有序度下降，石墨化程度降低，这可能是由于碳化时间过长生成了更多的ＣＯ和ＣＯ２气体，气体溢出形成了一定孔隙结构，从而导致石墨化程度降低㊂ａ）ＲＬＣ和ＰＬＣ的ＸＲＤ图谱；ｂ）不同碳化时间ＰＬＣ的ＸＲＤ图谱；ｃ）ＲＬＣ和ＰＬＣ的拉曼光谱图；ｄ）不同碳化时间ＰＬＣ的拉曼光谱图㊂图４㊀ＲＬＣ和ＰＬＣ的Ｘ射线衍射图谱和拉曼光谱Ｆｉｇ．４㊀ＸＲＤｐａｔｔｅｒｎａｎｄＲａｍａｎｓｐｅｃｔｒｕｍｏｆＲＬＣａｎｄＰＬＣ２．６㊀ＰＬＣ的微观结构分析碳化时间分别为１，２，３ｈ的ＰＬＣ扫描电子显微图见图５㊂由图５ａｃ可以看出，ＰＬＣ为１种带有微孔结构且层状堆积的无定形炭，其表面较为粗糙且分布着一些球状突起和不规则的微孔结构，这些结构密密地层叠起来，随着碳化时间的延长，这些突起结构变少㊂ＰＬ经过高压压片处理后，这些结构经热解碳化变得更为密实，这对炭材料性能的提升有很大帮助，也充分说明了拥有该结构的导电炭具有较为优异的电导性㊂通过图５ｄｆ可以看出，在高温碳化下，导电炭中的石墨微晶相互堆叠，中间充斥大量孔隙结构且在边缘处的碳原子排列较为规整，这种石墨化的焦炭晶体结构有助于导电性能的提升㊂５２１林业工程学报第８卷图５㊀碳化时间分别为１，２，３ｈ的ＰＬＣ的ＳＥＭ图Ｆｉｇ．５㊀ＳＥＭｉｍａｇｅｓｏｆＰＬＣｃａｒｂｏｎｉｚｅｄｆｏｒ１，２，３ｈ，ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ２．７㊀ＰＬＣ的ＸＰＳ元素分析不同碳化时间ＰＬＣ的ＸＰＳ全谱扫描图和碳化时间１ｈ时ＰＬＣ的高分辨率Ｃ１ｓ谱图见图６㊂由图６ａ可知，ＰＬＣ主要含有Ｃ（２８５ｅＶ）和Ｏ（５３２．５ｅＶ）两种元素，并含有少量的Ｎ（４０１ｅＶ）元素㊂碳化保温时间为１ｈ的ＰＬＣ含氮元素相对较高，在热解碳化的过程中，这些氮原子会镶嵌在炭材料结构中，实现掺氮炭材料的构建，提高炭材料的电导率㊂但过长的碳化时间会使样品炭的氮元素降低，所以保温碳化１ｈ的ＰＬＣ电阻率相对其他较低㊂图６ｂ为碳化时间１ｈ时ＰＬＣ的高分辨Ｃ１ｓ光谱，由图６ｂ可知，２８４．５，２８５．５和２８９ｅＶ处的元素结合能分别归属于ＣＣ㊁ＣＯＯＨ和ＯＣＯ［２３］，ＣＣ峰的相对峰面积占比相对较高，说明其石墨化程度较高㊂ＸＰＳ分析表明，ＰＬＣ的表面不仅存在大量的含氧基团，还有少量的含氮基团，这可能是由于液氮预处理过程中或是在氮气条件下碳化过程中，氮原子附着木质素表面，这可以极大地增强木质素炭材料的导电能力㊂虽然含氧官能团可以作为发生化学反应的活性位点来提高炭材料单位体积所能释放出的电量，但过量的氧元素会影响生物质炭材料的导电性，电导率的增加与氧元素含量的降低和粒径的变化有关［２４］㊂图６㊀不同碳化时间ＰＬＣ的ＸＰＳ全谱扫描图（ａ）和碳化时间１ｈ时ＰＬＣ的高分辨率Ｃ１ｓ谱图（ｂ）Ｆｉｇ．６㊀ＸＰＳｆｕｌｌｓｃａｎｓｐｅｃｔｒａｏｆＰＬＣｗｉｔｈｄｉｆｆｅｒｅｎｔｃａｒｂｏｎｉｚａｔｉｏｎｔｉｍｅ（ａ）ａｎｄｈｉｇｈｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎＣ１ｓｓｐｅｃｔｒａｏｆＰＬＣａｔｃａｒｂｏｎｉｚａｔｉｏｎｔｉｍｅｏｆ１ｈ（ｂ）㊀㊀２．８㊀ＰＬ热解碳化过程官能团演变分析ＰＬ碳化１ｈ的热重（ｔｈｅｒｍｏｇｒａｖｉｍｅｔｒｙ，ＴＧ）㊁微分热重（ｄｅｒｉｖａｔｉｖｅｔｈｅｒｍｏｇｒａｖｉｍｅｔｒｙ，ＤＴＧ）曲线及其热解产物实时红外光谱图，如图７所示㊂由图７ａ可以看出，ＰＬ热解碳化过程为不断放热过程，但ＤＴＧ曲线呈现了３个明显的失重峰和４个不明显的失重峰㊂第１个明显失重峰出现在１０ｍｉｎ左右，这是ＰＬ水分蒸发的过程，这说明ＰＬ在碳化过程中，１０ｍｉｎ之前没有杂质成分产生挥发；第２个明显失重峰出现在３０４０ｍｉｎ之间，这时ＰＬ热解阶段主要是气体溢出，并出现最大失重峰值㊂图７ｂ为ＰＬ热解气体产物的红外光谱图㊂在３０ｍｉｎ时的ＰＬ热解气体中ＣＯ２的析出量明显增多，这可６２１㊀第４期卫家祺，等：液氮冷冻⁃真空解冻预处理木质素制备导电炭及其性能能是由于苯丙烷侧链上的官能团开始发生裂解产生ＣＯ２㊂随着时间延长，ＣＯ２㊁ＣＯ等碳氧化合物气体和甲醛等碳氢化合物气体也开始逐渐析出㊂第３个明显失重峰出现在５０ｍｉｎ左右，这时ＰＬＣ基本形成㊂在这段时间里，ＰＬＣ中剩余的甲氧基㊁碳氢双键㊁碳氢键和芳香环等进一步发生热解，ＰＬＣ红外光谱中出现ＣＨ的特征峰㊂当热解时间为９０ｍｉｎ左右，ＤＴＧ出现２个失重峰，这时ＰＬＣ开始生成石墨微晶结构，杂质已经完全析出㊂当热解时间超过９０ｍｉｎ，曲线变化趋于平滑，这说明９０ｍｉｎ后石墨化程度较高，气体产物主要为ＣＯ和少量的ＣＨ４等碳氢化合物，而ＣＯ随着时间延长，析出量也不断减少㊂图７㊀ＰＬ碳化１ｈ的热重和微分热重曲线（ａ）㊁热解气体释放实时红外光谱图（ｂ）Ｆｉｇ．７㊀ＴＧａｎｄＤＴＧｃｕｒｖｅｓｏｆＰＬｗｉｔｈｃａｒｂｏｎｉｚａｔｉｏｎｔｉｍｅｏｆ１ｈ（ａ）ａｎｄｔｈｅｒｅａｌ⁃ｔｉｍｅｉｎｆｒａｒｅｄｓｐｅｃｔｒａｏｆｔｈｅｇｅｎｅｒａｔｅｄｇａｓｄｕｒｉｎｇｐｙｒｏｌｙｓｉｓ（ｂ）３㊀结㊀论以工业废弃物酶解木质素为原料，不添加任何催化剂只通过简单的液氮冷冻⁃真空解冻预处理，结合一次碳化步骤制备了木质素导电炭材料（ＰＬＣ）㊂液氮冷冻⁃真空解冻预处理木质素在高温下的炭产率提高，并且生物质炭材料石墨化提前，更易形成石墨微晶提高导电性能，当碳化温度为１０００ħ时，电阻率就可以达到０．１１２Ω㊃ｃｍ㊂ＰＬＣ均为无定型炭，主要含有Ｃ㊁Ｏ和少量Ｎ元素，随着碳化保温时间的增加，无定形态增加，有序性减小，导电性能和炭产率同步降低㊂因此，预处理后的木质素导电炭能够充分地节约时间成本，提高了工作效率，并且为工业废弃物木质素的高附加值利用和生物质炭材料在导电性能方面的研究提供了更多的新思路㊂本研究不仅为以后通过催化等工艺优化导电炭材料的性能奠定了基础，也为预处理制备木质素导电炭提供了理论基础㊂参考文献（Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅｓ）：［１］周建斌，周秉亮，马欢欢，等．生物质气化多联产技术的集成创新与应用［Ｊ］．林业工程学报，２０１６，１（２）：１－８．ＤＯＩ：１０．１３３６０／ｊ．ｉｓｓｎ．２０９６－１３５９．２０１６．０２．００１．ＺＨＯＵＪＢ，ＺＨＯＵＢＬ，ＭＡＨＨ，ｅｔａｌ．Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄｉｎｎｏｖａｔｉｏｎａｎｄａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆｂｉｏｍａｓｓｇａｓｉｆｉｃａｔｉｏｎｐｏｌｙ⁃ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ［Ｊ］．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＦｏｒｅｓｔｒｙＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，２０１６，１（２）：１－８．［２］孙卓华，王雪琪，袁同琦．基于木质素优先降解策略的木质素高值化利用研究进展［Ｊ］．林业工程学报，２０２２，７（４）：１－１２．ＤＯＩ：１０．１３３６０／ｊ．ｉｓｓｎ．２０９６－１３５９．２０２１１１０３１．ＳＵＮＺＨ，ＷＡＮＧＸＱ，ＹＵＡＮＴＱ．Ｒｅｃｅｎｔａｄｖａｎｃｅｓｉｎｖａｌｏｒｉ⁃ｚａｔｉｏｎｏｆｌｉｇｎｉｎｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｌｉｇｎｉｎ⁃ｆｉｒｓｔｄｅｐｏｌｙｍｅｒｉｚａｔｉｏｎｓｔｒａｔｅｇｙ［Ｊ］．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＦｏｒｅｓｔｒｙＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，２０２２，７（４）：１－１２．［３］ＳＨＡＲＭＡＡ，ＢＡＬＤＡＳ，ＣＡＰＡＬＡＳＨＮ，ｅｔａｌ．Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇｍｕｌｔｉｆｕｎｃｔｉｏｎａｌｅｎｚｙｍｅｓｆｏｒａｇｒｏ⁃ｂｉｏｍａｓｓｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ［Ｊ］．Ｂｉｏｒｅ⁃ｓｏｕｒｃｅＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，２０２２，３４７：１２６７０６．ＤＯＩ：１０．１０１６／ｊ．ｂｉｏｒｔｅｃｈ．２０２２．１２６７０６．［４］ＯＧＩＮＮＩＯ，ＳＩＮＧＨＫ．Ｉｎｆｌｕｅｎｃｅｏｆｈｉｇｈｃａｒｂｏｎｉｚａｔｉｏｎｔｅｍｐｅｒａ⁃ｔｕｒｅｓｏｎｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒａｌａｎｄｐｈｙｓｉｃｏｃｈｅｍｉｃａｌｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｈｅｒｂａｃｅｏｕｓｂｉｏｍａｓｓｄｅｒｉｖｅｄｂｉｏｃｈａｒｓ［Ｊ］．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌＣｈｅｍｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，２０２０，８（５）：１０４１６９．ＤＯＩ：１０．１０１６／ｊ．ｊｅｃｅ．２０２０．１０４１６９．［５］ＬＵＸＹ，ＧＵＸＬ．Ａｒｅｖｉｅｗｏｎｌｉｇｎｉｎｐｙｒｏｌｙｓｉｓ：ｐｙｒｏｌｙｔｉｃｂｅｈａｖｉｏｒ，ｍｅｃｈａｎｉｓｍ，ａｎｄｒｅｌｅｖａｎｔｕｐｇｒａｄｉｎｇｆｏｒｉｍｐｒｏｖｉｎｇｐｒｏｃｅｓｓｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ［Ｊ］．ＢｉｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｆｏｒＢｉｏｆｕｅｌｓａｎｄＢｉｏｐｒｏｄｕｃｔｓ，２０２２，１５（１）：１０６．ＤＯＩ：１０．１１８６／ｓ１３０６８－０２２－０２２０３－０．［６］ＦＵＭ，ＺＨＵＺＴ，ＺＨＡＮＧＺＨ，ｅｔａｌ．Ｍｉｃｒｏｗａｖｅｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎｓｙｎ⁃ｔｈｅｓｉｓｏｆＮｉ（ＯＨ）２／ｓｏｒｇｈｕｍｓｔａｌｋｂｉｏｍａｓｓｃａｒｂｏｎｅｌｅｃｔｒｏｄｅｍａｔｅ⁃ｒｉａｌｓｆｏｒｓｕｐｅｒｃａｐａｃｉｔｏｒｓ［Ｊ］．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＡｌｌｏｙｓａｎｄＣｏｍｐｏｕｎｄｓ，２０２０，８４６：１５６３７６．ＤＯＩ：１０．１０１６／ｊ．ｊａｌｌｃｏｍ．２０２０．１５６３７６．［７］ＷＡＮＧＹＦ，ＺＯＵＳＪ，ＨＵＷＰ，ｅｔａｌ．Ｂｉｏｍａｓｓ⁃ｄｅｒｉｖｅｄｇｒａ⁃ｐｈｅｎｅ⁃ｌｉｋｅｃａｒｂｏｎｎａｎｏｆｌａｋｅｓｆｏｒａｄｖａｎｃｅｄｓｕｐｅｒｃａｐａｃｉｔｏｒａｎｄｈｙ⁃ｄｒｏｇｅｎｅｖｏｌｕｔｉｏｎｒｅａｃｔｉｏｎ［Ｊ］．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＡｌｌｏｙｓａｎｄＣｏｍｐｏｕｎｄｓ，２０２２，９２８：１６７１７６．ＤＯＩ：１０．１０１６／ｊ．ｊａｌｌｃｏｍ．２０２２．１６７１７６．［８］ＰＡＲＩＭＥＬＡＺＨＡＧＡＮＶ，ＹＡＳＨＷＡＴＨＰ，ＡＲＵＫＫＡＮＩＰＵＳＨ⁃ＰＡＲＡＪＡＮＤ，ｅｔａｌ．Ｒａｐｉｄｒｅｍｏｖａｌｏｆｔｏｘｉｃｒｅｍａｚｏｌｂｒｉｌｌｉａｎｔｂｌｕｅ⁃ＲｄｙｅｆｒｏｍａｑｕｅｏｕｓｓｏｌｕｔｉｏｎｓｕｓｉｎｇＪｕｇｌａｎｓｎｉｇｒａｓｈｅｌｌｂｉｏ⁃ｍａｓｓａｃｔｉｖａｔｅｄｃａｒｂｏｎａｓｐｏｔｅｎｔｉａｌａｄｓｏｒｂｅｎｔ：ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ，ｉｓｏ⁃７２１林业工程学报第８卷ｔｈｅｒｍ，ｋｉｎｅｔｉｃ，ａｎｄｔｈｅｒｍｏｄｙｎａｍｉｃｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｏｎ［Ｊ］．ＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＪｏｕｒｎａｌｏｆＭｏｌｅｃｕｌａｒＳｃｉｅｎｃｅｓ，２０２２，２３（２０）：１２４８４．ＤＯＩ：１０．３３９０／ｉｊｍｓ２３２０１２４８４．［９］ＳＨＡＨＺＡＤＦ，ＫＵＭＡＲＰ，ＫＩＭＹＨ，ｅｔａｌ．Ｂｉｏｍａｓｓ⁃ｄｅｒｉｖｅｄｔｈｅｒｍａｌｌｙａｎｎｅａｌｅｄｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔｅｄｓｕｌｆｕｒ⁃ｄｏｐｅｄｇｒａｐｈｅｎｅａｓａｓｈｉｅｌｄａｇａｉｎｓｔｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ［Ｊ］．ＡＣＳＡｐｐｌｉｅｄＭａ⁃ｔｅｒｉａｌｓ＆Ｉｎｔｅｒｆａｃｅｓ，２０１６，８（１４）：９３６１－９３６９．ＤＯＩ：１０．１０２１／ａｃｓａｍｉ．６ｂ００４１８．［１０］ＹＩＮＪ，ＺＨＡＮＧＷＬ，ＡＬＨＥＢＳＨＩＮＡ，ｅｔａｌ．Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓｓｔｒａｔｅｇｉｅｓｏｆｐｏｒｏｕｓｃａｒｂｏｎｆｏｒｓｕｐｅｒｃａｐａｃｉｔｏｒａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ［Ｊ］．ＳｍａｌｌＭｅｔｈｏｄｓ，２０２０，４（３）：１９００８５３．ＤＯＩ：１０．１００２／ｓｍｔｄ．２０１９００８５３．［１１］王洁，高佳峰，李岩辉，等．基于酶解木质素的多孔炭负极制备与储锂性能［Ｊ］．林业工程学报，２０２２，７（３）：１１３－１１９．ＤＯＩ：１０．１３３６０／ｊ．ｉｓｓｎ．２０９６－１３５９．２０２１１００１０．ＷＡＮＧＪ，ＧＡＯＪＦ，ＬＩＹＨ，ｅｔａｌ．Ｆａｂｒｉｃａｔｉｏｎｏｆｐｏｒｏｕｓｃａｒｂｏｎｍａｔｅｒｉａｌｓｄｅｒｉｖｅｄｆｒｏｍｅｎｚｙｍａｔｉｃｈｙｄｒｏｌｙｓｉｓｌｉｇｎｉｎａｓａｎｏｄｅｓｆｏｒｌｉｔｈｉｕｍ⁃ｉｏｎｂａｔｔｅｒｉｅｓ［Ｊ］．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＦｏｒｅｓｔｒｙＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，２０２２，７（３）：１１３－１１９．［１２］ＺＥＮＧＺＨ，ＷＡＮＧＣＸ，ＺＨＡＮＧＹＦ，ｅｔａｌ．Ｕｌｔｒａｌｉｇｈｔａｎｄｈｉｇｈｌｙｅｌａｓｔｉｃｇｒａｐｈｅｎｅ／ｌｉｇｎｉｎ⁃ｄｅｒｉｖｅｄｃａｒｂｏｎｎａｎｏｃｏｍｐｏｓｉｔｅａｅｒｏ⁃ｇｅｌｓｗｉｔｈｕｌｔｒａｈｉｇｈｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅｓｈｉｅｌｄｉｎｇｐｅｒｆｏｒｍ⁃ａｎｃｅ［Ｊ］．ＡＣＳＡｐｐｌｉｅｄＭａｔｅｒｉａｌｓ＆Ｉｎｔｅｒｆａｃｅｓ，２０１８，１０（９）：８２０５－８２１３．ＤＯＩ：１０．１０２１／ａｃｓａｍｉ．７ｂ１９４２７．［１３］周慧龙，肖刚，吴荣兵，等．炭化温度对木质素导电炭石墨化结构的影响［Ｊ］．浙江大学学报（工学版），２０１４，４８（１１）：２０６６－２０７１．ＤＯＩ：１０．３７８５／ｊ．ｉｓｓｎ．１００８－９７３Ｘ．２０１４．１１．０２２．ＺＨＯＵＨＬ，ＸＩＡＯＧ，ＷＵＲＢ，ｅｔａｌ．Ｉｎｆｌｕｅｎｃｅｏｆｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｏｎｔｈｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅｏｆｌｉｇｎｉｎｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅｃｈａｒｃｏａｌｇｒａｐｈｉｔｉｚａｔｉｏｎ［Ｊ］．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＺｈｅｊｉａｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ（ＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＳｃｉｅｎｃｅ），２０１４，４８（１１）：２０６６－２０７１．［１４］ＩＳＨＩＩＴ，ＭＯＲＩＭ，ＨＩＳＡＹＡＳＵＳ，ｅｔａｌ．Ｄｉｒｅｃｔｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎｏｆｌｉｇｎｉｎｔｏｈｉｇｈ⁃ｑｕａｌｉｔｙｇｒａｐｈｅｎｅ⁃ｂａｓｅｄｍａｔｅｒｉａｌｓｖｉａｃａｔａｌｙｔｉｃｃａｒ⁃ｂｏｎｉｚａｔｉｏｎ［Ｊ］．ＲＳＣＡｄｖａｎｃｅｓ，２０２１，１１（３１）：１８７０２－１８７０７．ＤＯＩ：１０．１０３９／ｄ１ｒａ０２４９１ｄ．［１５］ＹＡＮＧＺＷ，ＧＵＯＨＪ，ＬＩＦＦ，ｅｔａｌ．Ｃｏｏｐｅｒａｔｉｏｎｏｆｎｉｔｒｏｇｅｎ⁃ｄｏｐｉｎｇａｎｄｃａｔａｌｙｓｉｓｔｏｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅＬｉ⁃ｉｏｎｓｔｏｒａｇｅｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆｌｉｇｎｉｎ⁃ｂａｓｅｄｈａｒｄｃａｒｂｏｎ［Ｊ］．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＥｎｅｒｇｙＣｈｅｍｉｓｔｒｙ，２０１８，２７（５）：１３９０－１３９６．ＤＯＩ：１０．１０１６／ｊ．ｊｅｃｈｅｍ．２０１８．０１．０１３．［１６］司洪宇，杨黎军，孙坤元，等．超低温预处理对椰壳基活性炭物理特性的影响［Ｊ］．山东科学，２０１６，２９（６）：７４－７９．ＤＯＩ：１０．３９７６／ｊ．ｉｓｓｎ．１００２－４０２６．２０１６．０６．０１２．ＳＩＨＹ，ＹＡＮＧＬＪ，ＳＵＮＫＹ，ｅｔａｌ．Ｉｍｐａｃｔｏｆｕｌｔｒａ⁃ｌｏｗｔｅｍｐｅｒａ⁃ｔｕｒｅｐｒｅｔｒｅａｔｍｅｎｔｏｎｐｈｙｓｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆｃｏｃｏａｎｕｔａｃｔｉｖａｔｅｄｃａｒ⁃ｂｏｎ［Ｊ］．ＳｈａｎｄｏｎｇＳｃｉｅｎｃｅ，２０１６，２９（６）：７４－７９．［１７］ＤＵＱＳ，ＬＩＤＰ，ＬＯＮＧＳＹ，ｅｔａｌ．Ｇｒａｐｈｅｎｅｌｉｋｅｐｏｒｏｕｓｃａｒｂｏｎｗｉｔｈｗｏｏｄ⁃ｅａｒａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅｐｒｅｐａｒｅｄｆｒｏｍｓｐｅｃｉａｌｌｙｐｒｅｔｒｅａｔｅｄｌｉｇｎｉｎｐｒｅｃｕｒｓｏｒ［Ｊ］．ＤｉａｍｏｎｄａｎｄＲｅｌａｔｅｄＭａｔｅｒｉａｌｓ，２０１８，９０：１０９－１１５．ＤＯＩ：１０．１０１６／ｊ．ｄｉａｍｏｎｄ．２０１８．１０．０１１．［１８］张华，刘钟，左培仙，等．交联预处理对生物质石墨制备的影响［Ｊ］．森林与环境学报，２０２２，４２（１）：９６－１０３．ＤＯＩ：１０．１３３２４／ｊ．ｃｎｋｉ．ｊｆｃｆ．２０２２．０１．０１２．ＺＨＡＮＧＨ，ＬＩＵＺ，ＺＵＯＰＸ，ｅｔａｌ．Ｅｆｆｅｃｔｏｆｃｒｏｓｓ⁃ｌｉｎｋｉｎｇｐｒｅ⁃ｔｒｅａｔｍｅｎｔｏｎｔｈｅｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎｏｆｂｉｏｍａｓｓｇｒａｐｈｉｔｅ［Ｊ］．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＦｏｒｅｓｔａｎｄＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ，２０２２，４２（１）：９６－１０３．［１９］ＡＮＬＬ，ＳＩＣＬ，ＷＡＮＧＧＨ，ｅｔａｌ．Ｅｎｈａｎｃｉｎｇｔｈｅｓｏｌｕｂｉｌｉｔｙａｎｄａｎｔｉｏｘｉｄａｎｔａｃｔｉｖｉｔｙｏｆｈｉｇｈ⁃ｍｏｌｅｃｕｌａｒ⁃ｗｅｉｇｈｔｌｉｇｎｉｎｂｙｍｏｄｅｒａｔｅｄｅｐｏｌｙｍｅｒｉｚａｔｉｏｎｖｉａｉｎｓｉｔｕｅｔｈａｎｏｌ／ａｃｉｄｃａｔａｌｙｓｉｓ［Ｊ］．ＩｎｄｕｓｔｒｉａｌＣｒｏｐｓａｎｄＰｒｏｄｕｃｔｓ，２０１９，１２８：１７７－１８５．ＤＯＩ：１０．１０１６／ｊ．ｉｎｄｃｒｏｐ．２０１８．１１．００９．［２０］许啸，肖刚，曹俊．木质素焦炭导电特性的拉曼分析［Ｊ］．东南大学学报（自然科学版），２０１３，４３（１）：１１５－１１９．ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００１－０５０５．２０１３．０１．０２２．ＸＵＸ，ＸＩＡＯＧ，ＣＡＯＪ．Ｒａｍａｎａｎａｌｙｓｉｓｏｆｌｉｇｎｉｎｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅｃｈａｒ［Ｊ］．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＳｏｕｔｈｅａｓｔＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ（ＮａｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅＥｄｉ⁃ｔｉｏｎ），２０１３，４３（１）：１１５－１１９．［２１］ＷＡＮＧＫＢ，ＣＡＯＸＲ，ＷＡＮＧＳＥ，ｅｔａｌ．ＩｎｔｅｒｐｅｎｅｔｒａｔｅｄａｎｄｐｏｌｙｔｈｒｅａｄｅｄＣｏⅡ⁃ｏｒｇａｎｉｃｆｒａｍｅｗｏｒｋｓａｓａｓｕｐｅｒｃａｐａｃｉｔｏｒｅｌｅｃｔｒｏｄｅｍａｔｅｒｉａｌｗｉｔｈｕｌｔｒａｈｉｇｈｃａｐａｃｉｔｙａｎｄｅｘｃｅｌｌｅｎｔｅｎｅｒｇｙｄｅ⁃ｌｉｖｅｒｙｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ［Ｊ］．ＡＣＳＡｐｐｌｉｅｄＭａｔｅｒｉａｌｓ＆Ｉｎｔｅｒｆａｃｅｓ，２０１８，１０（１０）：９１０４－９１１５．ＤＯＩ：１０．１０２１／ａｃｓａｍｉ．７ｂ１６１４１．［２２］ＧＥＭ，ＨＡＮＹＱ，ＮＩＪＸ，ｅｔａｌ．Ｓｅｅｋｉｎｇｂｒｉｇｈｔｎｅｓｓｆｒｏｍｎａｔｕｒｅ：ｓｕｓｔａｉｎａｂｌｅｃａｒｂｏｎｄｏｔｓ⁃ｂａｓｅｄＡＩＥｇｅｎｓｗｉｔｈｔｕｎａｂｌｅｅｍｉｓｓｉｏｎｗａｖｅｌｅｎｇｔｈｆｒｏｍｎａｔｕｒａｌｒｏｓｉｎ［Ｊ］．ＣｈｅｍｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＪｏｕｒｎａｌ，２０２１，４１３：１２７４５７．ＤＯＩ：１０．１０１６／ｊ．ｃｅｊ．２０２０．１２７４５７．［２３］ＣＨＥＮＷＭ，ＷＡＮＧＸ，ＦＥＩＺＢＡＫＨＳＨＡＮＭ，ｅｔａｌ．Ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎｏｆｌｉｇｎｉｎ⁃ｂａｓｅｄｐｏｒｏｕｓｃａｒｂｏｎｗｉｔｈｈｉｅｒａｒｃｈｉｃａｌｏｘｙｇｅｎ⁃ｅｎｒｉｃｈｅｄｓｔｒｕｃｔｕｒｅｆｏｒｈｉｇｈ⁃ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｓｕｐｅｒｃａｐａｃｉｔｏｒｓ［Ｊ］．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＣｏｌｌｏｉｄａｎｄＩｎｔｅｒｆａｃｅＳｃｉｅｎｃｅ，２０１９，５４０：５２４－５３４．ＤＯＩ：１０．１０１６／ｊ．ｊｃｉｓ．２０１９．０１．０５８．［２４］ＫＡＮＥＳ，ＵＬＲＩＣＨＲ，ＨＡＲＲＩＮＧＴＯＮＡ，ｅｔａｌ．Ｐｈｙｓｉｃａｌａｎｄｃｈｅｍｉｃａｌｍｅｃｈａｎｉｓｍｓｔｈａｔｉｎｆｌｕｅｎｃｅｔｈｅｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｃｏｎｄｕｃｔｉｖｉｔｙｏｆｌｉｇｎｉｎ⁃ｄｅｒｉｖｅｄｂｉｏｃｈａｒ［Ｊ］．ＣａｒｂｏｎＴｒｅｎｄｓ，２０２１，５：１０００８８．ＤＯＩ：１０．１０１６／ｊ．ｃａｒｔｒｅ．２０２１．１０００８８．（责任编辑㊀丁春香）８２１。

四探针半导体粉末电阻率测试仪测试原理

四探针半导体粉末电阻率测试仪测试原理以四探针半导体粉末电阻率测试仪测试原理为标题的文章四探针半导体粉末电阻率测试仪是一种用于测量材料电阻率的仪器。

它采用了四个探针，通过测量材料电阻对电流的响应来计算出材料的电阻率。

下面将详细介绍这种测试仪的原理和工作过程。

我们需要了解什么是电阻率。

电阻率是材料对电流的阻碍程度的度量，通常用符号ρ表示，单位是Ω·m。

电阻率越小，材料的导电性越好。

而电阻则是电阻率与材料长度和横截面积的乘积，可以用来描述材料的电阻大小。

四探针半导体粉末电阻率测试仪通过将四个探针嵌入待测试的材料中，形成一个测量电流的电路。

其中两个探针用于施加电压，另外两个探针用于测量电流。

通过测量电压和电流的关系，就可以计算出材料的电阻率。

具体的测试过程如下：1. 首先，将待测试的材料放置在测试仪的测试台上，并将四个探针插入材料中。

为了确保测量的准确性，探针应该均匀分布在材料表面，并且彼此之间的距离应该足够远。

2. 接下来，通过测试仪的控制面板设置测量参数，包括施加的电压和测量的电流范围。

通常，电压的大小应该适中，既能够产生足够大的电流，又不会损坏材料。

3. 当设置好参数后，开始进行测量。

测试仪会自动施加电压，并通过另外两个探针测量电流。

根据欧姆定律，电流与电压和电阻之间的关系为I = V/R，其中I表示电流，V表示电压，R表示电阻。

通过测量电压和电流的值，可以计算出材料的电阻。

4. 测量完成后，测试仪会自动显示测得的电阻值，并可以将数据保存到计算机中进行后续分析和处理。

同时，测试仪还可以提供其他相关的参数，如电导率、导电型态等，以便更全面地评估材料的导电性能。

通过四探针半导体粉末电阻率测试仪，我们可以准确地测量材料的电阻率，从而了解材料的导电性能。

这种测试仪在材料科学、电子工程等领域有着广泛的应用，可以帮助研究人员评估材料的导电性能，优化材料的设计和制备过程。

总结起来，四探针半导体粉末电阻率测试仪是一种用于测量材料电阻率的仪器，它通过测量材料对电流的阻碍程度来计算出材料的电阻率。

粉末电阻率测试仪原理

粉末电阻率测试仪原理粉末电阻率测试仪是用来测试粉末样品电阻率的一种设备，也被称作“粉末电导率测试仪”。

本文将为你详细介绍该仪器的原理、工作方式以及使用方法。

一、原理电子输运理论认为，物质中的导电行为是由电子的输运过程支配的。

当电场施加在物质中时，会使电子向一个方向移动，从而形成了电流。

对于粉末样品，由于其微观结构的非连续性和颗粒之间的分布不均匀性，导致了其电性能的不均匀性和非线性特性。

因此，需要一种测试方法来准确地测量粉末样品的电阻率，从而帮助我们更好地了解其电性能。

粉末电阻率测试仪采用四探针测量法。

当施加直流电场时，电子在粉末样品中被推动，形成电流流过四个探针，从而测量出样品电阻率。

这种测量方法可以有效地避免测量误差，并且能够准确地测量出低阻率材料的电性能。

二、工作方式粉末电阻率测试仪的工作方式相对简单。

首先，将需要测试的样品装入测试仪的测量室中。

然后，通过电源调节直流电压的大小和方向，施加电场，电流将从四个探针流经样品，通过测量仪器来测量电流和电压值。

最后，通过仪器内部计算程序计算出样品的电阻率。

三、使用方法使用粉末电阻率测试仪需要注意以下几点：1. 在进行测试前，要确保测试仪器与电源连接正确，并且所有相关的探针和测量电路都连接稳定。

2. 将粉末样品均匀地放置在测量室中。

应注意避免粉末样品的聚集和堆积。

3. 设置测试仪器的电压和电流范围。

应根据样品的电性质和测试需求来选择合适的参数，以保证测量的准确性。

4. 开始测试后，应保持室内环境相对稳定，并避免人为因素的影响。

5. 测量完成后，将测试仪器的参数调到初始状态，并将测试室清洗干净，以便下一次使用。

总之，粉末电阻率测试仪是一种非常有效的测试装置，可以用来测试各种不同类型的粉末材料的电性能。

在使用测试仪器时，一定要严格遵守使用规程和注意事项，以确保测试结果的准确性和可靠性。

半导体行业阻抗测试仪原理

半导体行业阻抗测试仪原理半导体行业中，阻抗测试仪是一种常用的测试设备，用于测量电路或器件的阻抗特性。

阻抗测试仪基于电流和电压之间的关系，通过对电路或器件施加不同的电压或电流信号，并测量相应的电流或电压响应，从而计算出阻抗值。

阻抗测试仪原理主要包括电流源、电压源、控制电路和测量电路。

首先，电流源是用于提供测试电路或器件所需的电流信号。

通过调节电流源的电流值，可以控制测试电路中的电流大小。

其次，电压源是用于提供测试电路或器件所需的电压信号。

通过调节电压源的电压值，可以控制测试电路中的电压大小。

然后，控制电路负责管理电流源和电压源，并确保它们的电流或电压值在测试过程中保持稳定。

控制电路可以根据用户的要求，在测试过程中调整电流或电压的大小。

最后，测量电路用于测量测试电路或器件产生的电流或电压信号。

测量电路通常包括采样电路、放大电路和数字转换电路。

采样电路用于将电流或电压信号转化为可测量的电压信号，放大电路用于将电压信号放大到合适的范围，而数字转换电路用于将放大的电压信号转换为数字数据，以便用户进行分析和计算。

在实际使用中，阻抗测试仪可以测量不同类型的阻抗参数，如电阻、电容和电感等。

对于电阻的测试，阻抗测试仪会通过施加电流信号，测量相应的电压响应来计算电阻值。

对于电容和电感的测试，阻抗测试仪则会通过施加电压信号，测量相应的电流响应来计算电容或电感值。

需要注意的是，阻抗测试仪的精度和性能受到很多因素的影响，如测试信号的频率范围、测试电路或器件的特性以及测试仪本身的设计和质量等。

因此，在选择和使用阻抗测试仪时，用户需要根据具体的测试需求和要求，合理评估和选择合适的测试仪器。

总之，阻抗测试仪是半导体行业中常用的测试设备，通过测量电路或器件的电流和电压响应，计算阻抗值。

其原理包括电流源、电压源、控制电路和测量电路。

通过合理选择和使用阻抗测试仪，可以有效地评估和分析测试电路或器件的性能和特性。

探针方法测量半导体的电阻率

探针方法测量半导体的电阻率半导体材料是一类介于导体和绝缘体之间的材料，其电阻率在导体和绝缘体之间。

测量半导体的电阻率对于了解其导电性能以及材料特性非常重要。

其中一种常用的测量方法是探针方法。

探针方法是一种直接测量材料电阻率的方法，它利用了材料的电阻与尺寸、电流和电压之间的关系。

下面将详细介绍探针方法测量半导体电阻率的原理和步骤。

1.原理：探针方法通过在半导体材料上加上一定电流和电压，然后测量电流和电压之间的关系来计算电阻率。

根据欧姆定律，电阻率可以通过以下公式计算：ρ=Ra/(L×A)其中，ρ表示电阻率，R表示电阻，a表示电阻的推销线长度，L表示电流流过的有效长度，A表示截面积。

2.步骤：（1）准备样品：选择适当尺寸和形状的半导体样品，如片状、棒状等。

确保样品表面光洁，以减小接触电阻。

（2）固定样品：将样品固定在一个恒温的环境中，以保持温度的稳定性。

（3）测量电流-电压关系：使用探针仪器，在样品的两个端点接触两个探针，一个用于输入电流，一个用于测量电压。

逐渐增加电流，并记录对应的电压值。

（4）计算电阻率：利用测量到的电流和电压值，计算电阻率。

根据欧姆定律，电阻率可以通过R=V/I计算得到。

（5）考虑材料特性：根据材料的尺寸和形状，以及探针的接触情况来修正计算结果。

比如，对于不同形状的样品，可以根据几何形状的关系来计算电阻率。

探针方法测量半导体电阻率的优点是直接、无损伤地测量样品，可以获得较准确的电阻率值。

然而，探针方法也存在一些局限性，比如接触电阻和温度效应等。

接触电阻是由于探针与样品之间的接触不完美而引起的额外电阻，可能会导致电阻率的测量偏差。

温度效应是由于样品在加上电流后发热，导致温度升高，从而影响电阻率的测量结果。

为了减小这些误差，可以采取一些措施，如使用更小的探头，提高接触的稳定性，降低电流密度以减小温度效应等。

此外，还可以进行多组数据的测量，取平均值，以获得更准确的结果。

总之，探针方法是一种常用的测量半导体电阻率的方法，通过测量电流-电压关系来计算电阻率。

ST2722半导体粉末电阻率测试使用说明

ST2722半导体粉末电阻率测试使用说明一、产品概述ST2722半导体粉末电阻率测试仪是一种用于测量半导体粉末电阻率的专用仪器。

它采用了电阻率测试原理，通过电流和电压的测量，计算出样品的电阻率。

该仪器具有测量精度高、操作简便、稳定可靠的特点，广泛应用于半导体材料研究和生产领域。

二、仪器组成和工作原理1.仪器组成2.工作原理仪器通过电源提供恒定的电流，经样品流过一段时间后，通过电压传感器测量样品两端的电压大小。

通过测量的电压和电流值，计算出样品的电阻率。

三、使用说明1.仪器准备将仪器主机和电源连接好，插上电源线。

连接好电流电压源和电阻计，确保连接稳固、接触良好。

打开电源开关，等待仪器自检通过。

2.样品准备将待测样品粉末放入测试夹具中，注意夹具上的导电接触要与样品完全接触。

夹具安装好后，将测试夹具插入仪器的测试接口中。

3.参数设置使用仪器前需要进行参数设置，包括选择电流大小、测试时间等。

根据待测样品的特性和测试需求，选择合适的参数进行设置。

4.测试操作按下仪器上的测试按钮，仪器会开始工作。

测试过程中，可以实时监测电流和电压的数值变化。

测试完成后，仪器会自动停止并显示测试结果。

5.数据处理仪器可以将测试结果自动保存在数据处理模块中，可以通过连接电脑进行数据传输和处理。

可以将测试结果导出为Excel等格式，方便后续的数据分析和处理工作。

四、注意事项1.使用仪器前，请仔细阅读说明书，了解仪器的工作原理和操作方法。

2.在使用仪器前，请确保仪器的电源和电气连接正常，并处于稳定状态。

3.在进行测试操作前，请仔细检查测试夹具和样品的接触情况，确保导电良好。

4.在测试过程中，请不要随意拔出测试夹具或触碰测试接口，以免引起电击或损坏仪器。

5.在仪器工作过程中，如遇到异常情况，请及时停止测试，并检查故障原因。

以上是ST2722半导体粉末电阻率测试仪的使用说明，希望能帮助您正确地使用该仪器，进行准确的电阻率测试。

如需进一步了解和掌握操作方法，请详细参考仪器的操作手册。

关于导电性粉末电阻率测试仪详情介绍

关于导电性粉末电阻率测试仪详情介绍标准满足standard：1.YST 587.6-2006 炭阳极用煅后石油焦检测方法第6部分粉末电阻率的测定；概述Overview：1.四端测量法.2.采用4.3吋大液晶屏幕显示.3.显示电阻值、电阻率、电导率值、温度、压强值、单位自动换算.4.液压动力（手动）.5.薄膜按键开关面板，操作简单.6.中文或英文两种语言操作界.原理: Principle:一定量的粉体，在液压动力下压缩体积至设定压力值或压强，无需取出，在线测量粉体电阻、电阻率、电导率，并记录数据.解决粉体难压片成型或压片取出测量误差.适用范围：Scope of application适用于锂电池材料、石墨烯、石墨类、碳素粉末、焦化、石化、粉末冶金、高等院校、科研部门，是检验和分析导电粉末样品质量的一种重要的工具。

型号及技术指标Models and technical indicators：规格型号 model FT-300I FT-300II FT-300III FT-300Ⅳ1.电阻resistance10-7～2×107Ω10-6～2×106Ω10-5～2×106Ω10-4～1×105Ω2.电阻率范围Resistivity 10-7～2×107Ω-cm 10-6～2×106Ω-cm 10-5～2×106Ω-cm 10-4～1×105Ω-cm3.电导率Conductivity5×10-7～107s/cm 5×10-6～106s/cm 5×10-6～105s/cm 5×10-5～104s/cm4.测试电流范围current1μA，10μA，100µA，1mA，10mA，1000mA 1μA，10μA，100µA，1mA，10mA，5.测量电压量程Voltage 测量电压量程 voltage：2mV 20mV 200mV 2V测量精度Accuracy±（0.1%读数）分辨率 Resolution： 0.1uV 1uV 10uV 100uV6.电流精度Current±0.1%Accuracy ±0.2% Accuracy ±0.2% Accuracy ±0.3% Accuracy7.电阻精度Resistance Accuracy ≤0.3%标准电阻resistance≤0.3%标准电阻resistance≤0.3%标准电阻resistance≤0.5%标准电阻standardresistance步骤及流程1.运行高度清零.2.将称重样品装入模腔.3.固定上电极旋钮.4.在显示器上设置好参数.5.达到设定压力或压强值.6.读取样品压缩高度数据并输入.7.获得电阻、电阻率、电导率数据.8.记录数据.9. 样品脱模7. 测试结束.优势描述：1.高性价比机型.数据稳定.2.可读取粉末高度数据，无需人工测量.3.可选购PC软件.4.高精度电阻率测量系统.5.配置粉体废料收集盘.6.操作简单. 自动计算出所需数据.7.经济实惠，功能突出.8.获得压实后电阻、电阻率、电导率、高度、直径、压强等数据. 整机示意图操作界面显示：部分客户案例：中科院过程工程研究院河北工程大学温州大学天津大学高确有限公司福建鑫森碳业股份有限公司东莞理工大学北京联合涂层技术有限公司多氟多新能源科技有限公司天元羲王(深圳)新能源材料科技有限公司北京工业大学扬州大学广西大学深圳市国创新能源研究所连云港正道新能源有限公司武汉大学化学院上海交通大学电子科技大学山东联科新材料股份有限公司黑龙江天林科技有限公司西安交通大学常州二维碳素科技股份有限公司中科院广州能源研究所武汉优卓科技有限公司深圳市斯诺实业发展有限公司极限资源科技有限公司湖北泽川科技有限公司贵州安达科技能源股份有限公司服务项目1.质保：12个月，终身维护.2.培训：操作培训：电话教学；视频教学文件；远程视频沟通；现场教学；说明书教学文件3.保养和维护：提供因知保养和维护文件、标识、表格、保养提醒.4.验证文件：3Q验证文件、计量证书5.扩展服务：延保服务，样品测试服务，后延技术服务，仪器租赁服务.粉体行业本机常用配套方案：1.粉体行业常用仪器方案：水分仪，松装密度仪，休止角测试仪，粉体流动性测试仪，筛分粒度仪，振实密度仪，粉末电导率测试仪，体积密度仪.粉体综合分析解决方案：FT-3400粉体流动行为分析仪（静态力学，剪切法）FT-7100粉体流动测试仪（动态力学，转鼓法或旋转圆筒法）FT-3900粉末屈服强度分析仪（单轴压缩法）FT-3500粉体压缩强度测试仪（可压性，压缩方程）FT-2000智能颗粒和粉末特性分析仪系列(传统方法)FT-301系列智能粉末电阻率测试系统（电性能）品牌分享：ROOKO瑞柯品牌-----专注于粉体&新材料测量与分析仪器解决方案---解决粉体表征：流与不流分析；粒度；水分；体积分析；电导性、静电电荷分析.----我们一直在做：研发、生产、销售、租赁、实验室样品分析及后延扩展服务.商标、专利知识产权。

半导体电阻率测量实验

实验三四探针法测量半导体电阻率、薄层电阻一. 实验目的与意义电阻率是半导体材料的重要电学参数，它能反映半导体内浅能级替位杂质的浓度。

薄层电阻是用来表征半导体掺杂浓度的一个重要工艺参数，也可用来表示半导体薄膜的导电性。

测量电阻率和薄层电阻的方法有很多种，如二探针法、扩展电阻法等。

而四探针法是目前广泛采用的标准方法，它具有操作方便，精度较高，对样品的几何形状无严格要求等优点。

本实验的目的是使学生掌握四探针法测量半导体电阻率和薄层电阻原理、方法；熟悉四探针测试仪；并能针对半导体样品的不同几何尺寸进行测量数值的修正。

二. 实验原理设样品电阻率ρ均匀，样品几何尺寸相对于探针间的距离可看成半无穷大。

引入点电流源的探针其电流强度为I ，则所产生的电力线有球面对称性，即等位面是以点电流源为中心的半球面，如图3-1所示。

在以r 为半径的半球上，电流密度j 的分布是均匀的。

图3-1 探针与被测样品接触点的电流分布22rIj π=（3-1）若E 为r 处的电场强度，则22r I j E πρρ== (3-2) 取r 为无穷远处的电位ф为零，并利用 drd E φ-=，则有：⎰⎰⎰∞∞-=-=)(022r rr r drI Edr d ϕπρϕ （3-3） ()rIr πρφ2=（3-4） Ir式（3-2）就是半无穷大均匀样品上离开点电流源距离r 的点的电位与探针流过的电流和样品电阻率的关系式，它代表了一个点电流对距离为r 处的点的电势的贡献。

图3-2 四根探针与样品接触示意图对于图3-2所示的情形，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，由式（3-3）得到探针２和３的电位为：⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=24122112r r I πρϕ (3-5)⎪⎪⎭⎫⎝⎛-=34133112r r I πρϕ (3-6) 探针２、3电位差为：3223ϕϕ-=V ，由此得出样品电阻率为：I V C r r r r I V 231341324122311112=⎪⎪⎭⎫⎝⎛+--=-πρ （3-7）式(3-7)就是利用直流四针探法测量电阻率的普遍公式。

半导体测试设备简介介绍

度的测试需求。
产业链协同发展
半导体测试设备与半导体产业链密切相关，随着整个产业链的协同发展，半导体测
试设备也将迎来更大的发展空间。
市场需求驱动发展
随着半导体市场的不断扩大，半导体测试设备的需求也将不断增加，进一步推动其发展。
国际化趋势
随着全球化的加速发展，半导体测试设备也将逐渐走向国际化，与全球市场接轨，为全球半导体产业提供更优质的服务。
测试流程
操作人员将待测芯片放置在探针台上，通过探针卡与测试主机连接，然后运行测试程序，对芯片进行性能和功能测试。测试完成后，测试结果会显示在显示模块上，操作人员可以根据结果判断芯片是否合格。
04
半导体测试设备的选型与使用注意事项
选型原则与依据
测试需求
根据产品特性、生产流程和测试要求，选择适合的测试设备。
作用
通过对半导体器件进行测试，可以确保其性能和质量符合设计要求，为半导体产业的发展提供有力支持。
半导体测试设备的重要性
确保产品质量
半导体测试设备能够准确检测半导体器件的性能参数，及时发现并处理潜在的问题，确保产品的
质量和可靠性。
提高生产效率
通过自动化测试和数据分析，半导体测试设备可以大幅提高生产效率，降低生产成本。
推动产业发展
半导体测试设备在半导体产业的发展中具有重要地位，为新产品的研发、生产和应用提供了有力支持。
半导体测试设备的发展趋势
智能化
随着人工智能、机器学习等技术的发展，半导体测试设备将越来越智能化，实现更高效、更精准的测试和分析。
模块化与集成化
为了满足不同应用场景的需求，半导体测试设备将更加模块化和集成化，便于用户根据实际需求进行定制和扩展。

粉末电阻率测试仪使用须知

粉末电阻率测试仪使用须知尊敬的用户：非常感谢您选择“ROOKO”瑞柯品牌产品，很高兴能为您效劳，用我们的专业为您解答疑难.请在收到货物前阅读本须知，能够帮助您提高业务技能及掌握基础学识，对于新人员能更好的提高基本知会；而对于有一定经验的测试人员来说，可以更加完善和提高仪器操作技能及普及专业学识.本须知只适合于粉末电阻率测试仪系列产品，为用户在使用仪器前提供应有的知会培训.具体如下：一. 本须知适用机型：本须知适用于如下粉末电阻率测试仪机型：1):四端法机型：FT-300I, FT-300II, FT-300III, FT-300Ⅳ, FT-301, FT-310A 2）：四探针法+四端法机型：FT-331A , FT-331B, FT-331C , FT-341A二．粉体知识及测试培训1）粉体知识：粉体是由许许多多小颗粒物质组成的集合体。

其共同的特征是：具有许多不连续的面，比表面积大，由许多小颗粒物质组成。

粉体是指离散状态下固体颗粒集合体的形态。

但是粉体又具有流体的属性：没有具体的形状，可以流动飞扬等。

正是粉体在加工、处理、使用方面表现出独特的性质和不可思议的现象，尽管在物理学上没有明确界定，我们认为“粉体”是物质存在状态的第4种形态（流体和固体之间的过渡状态）。

这是在认识论层面上从各个领域归纳抽象出粉体和加工过程共性问题的基础。

粉体是由大量颗粒及颗粒间的空隙所构成的集合体，粉体的构成应该满足以下3个条件，①微观的基本单元是小固体颗粒；②宏观上是大量的颗粒的集合体；③颗粒之间有相互作用。

颗粒是构成粉体的最小单元，工程研究的对象多为粉体，进一步深入研究的对象则是微观的颗粒。

颗粒微观尺度和结构的量变，必将带来粉体宏观特性的质变。

粉体的特性粉体的特性包括颗粒物性和颗粒集合体的物性，这两方面是粉体材料引人注目的重要理由。

将粉体加工技术与相关自然科学的理论应用到具体的粉体加工生产部门中所形成的综合知识和手段称之为粉体工程。

关于导电性粉末电阻率测试仪详情介绍

型号及技术指标Models and technical indicators：步骤及流程1.运行高度清零.2.将称重样品装入模腔.3.固定上电极旋钮.4.在显示器上设置好参数.5.达到设定压力或压强值.6.读取样品压缩高度数据并输入.7.获得电阻、电阻率、电导率数据.8.记录数据.9. 样品脱模7. 测试结束.优势描述：1.高性价比机型.数据稳定.2.可读取粉末高度数据，无需人工测量.3.可选购PC软件.4.高精度电阻率测量系统.5.配置粉体废料收集盘.6.操作简单. 自动计算出所需数据.7.经济实惠，功能突出.8.获得压实后电阻、电阻率、电导率、高度、直径、压强等数据. 整机示意图操作界面显示：图2部分客户案例：中科院过程工程研究院河北工程大学温州大学天津大学高确有限公司福建鑫森碳业股份有限公司东莞理工大学北京联合涂层技术有限公司多氟多新能源科技有限公司天元羲王(深圳)新能源材料科技有限公司北京工业大学扬州大学广西大学深圳市国创新能源研究所连云港正道新能源有限公司武汉大学化学院上海交通大学电子科技大学山东联科新材料股份有限公司黑龙江天林科技有限公司西安交通大学常州二维碳素科技股份有限公司中科院广州能源研究所武汉优卓科技有限公司深圳市斯诺实业发展有限公司极限资源科技有限公司湖北泽川科技有限公司贵州安达科技能源股份有限公司服务项目1.质保：12个月，终身维护.2.培训：操作培训：电话教学；视频教学文件；远程视频沟通；现场教学；说明书教学文件3.保养和维护：提供因知保养和维护文件、标识、表格、保养提醒.4.验证文件：3Q验证文件、计量证书5.扩展服务：延保服务，样品测试服务，后延技术服务，仪器租赁服务.粉体行业本机常用配套方案：1.粉体行业常用仪器方案：水分仪，松装密度仪，休止角测试仪，粉体流动性测试仪，筛分粒度仪，振实密度仪，粉末电导率测试仪，体积密度仪.粉体综合分析解决方案：FT-3400粉体流动行为分析仪（静态力学，剪切法）FT-7100粉体流动测试仪（动态力学，转鼓法或旋转圆筒法）FT-3900粉末屈服强度分析仪（单轴压缩法）FT-3500粉体压缩强度测试仪（可压性，压缩方程）FT-2000智能颗粒和粉末特性分析仪系列(传统方法)FT-301系列智能粉末电阻率测试系统（电性能）品牌分享：ROOKO瑞柯品牌-----专注于粉体&新材料测量与分析仪器解决方案---解决粉体表征：流与不流分析；粒度；水分；体积分析；电导性、静电电荷分析.----我们一直在做：研发、生产、销售、租赁、实验室样品分析及后延扩展服务.商标、专利知识产权。

ST2722半导体粉末电阻率测试使用说明.

ST2722半导体粉末电阻率测试系统技术使用说明书苏州晶格电子有限公司目录第 1章概述 ...........................................................................................................2第2章技术参数 ...................................................................................................2第 3章工作原理 ...................................................................................................3第 4章结构特征 ...................................................................................................4第 5章使用方法 ...................................................................................................4第 6章 ST2722毫欧计软件安装使用简要说明 ................................................9欢迎使用 ST2722半导体粉末电阻率测试系统! 由衷地感谢您加入本公司的用户队伍!第 1章概述ST2722半导体粉末电阻率测试系统是运用四端子测量原理的多用途综合测量装置, 可对各种半导体粉末进行电阻率的测量。

本仪器特色为:1本测试仪有对测试结果自动分类功能,特别适合生产线分类测试!2仪器所有参数设定、功能转换全部采用数字化键盘输入;自动转换量程。

ST2722半导体粉末电阻率测试使用说明

软件运行初始界面如图 7-1！
图 7-1 测控界面
4．软件操作
第一步：粉末信息输入：输入粉末批号、粉末规格、粉末名称、测量标识、测试者、温度、湿度。（可以输入全部信息，也可输入部分信息。）
第二步：测试方式选择（量程方式）：“自动”、“手动”是选择电流量程切换的方式。可以使用“自动”功能自动选择合适电流量程，也可以手动选择电流量程。手动方式下，旋转旋钮选电流量程，或直接点击功能指示文字，选择所需电流档。（建议使用“自动”）
注意：敬请用户在操作使用 ST2722 半导体粉末电阻率测试系统之前，必须详细阅读技术使用说明书！并妥善保存。
ST2722 半导体粉末电阻率测试系统
技术使用说明书
苏州晶格电子有限公司
目录
第 1 章概述...........................................................................................................2 第 2 章技术参数...................................................................................................2 第 3 章工作原理...................................................................................................3 第 4 章结构特征...................................................................................................4 第 5 章使用方法...................................................................................................4 第 6 章 ST2722 毫欧计软件安装使用简要说明................................................ 9

石墨烯电导率及其影响因素研究

doi ：10.3969/j.issn.l004-275X.2020.001.027石墨烯电导率及其影响因素研究王常春匕孙蕾$$刘中伟$$马玉晓$$李东田1（1."东恒华新材料有限公司，"东临沂 276000；2•临沂大学材料科学与工程学院，山东临沂276000）摘要：采用低温扩张法对石墨插层、膨胀、剥离制备了石墨烯。

采用粉末电阻率测试仪对不同条件下制得的石墨烯材料的电导率进行了测试，并对其影响机理进行了分析。

结果表明，物料比例、插层时间、pH 值等都对石墨烯的电导率有明显影响。

关键词：石墨烯；电导率；影响因素中图分类号：TB321 文献标志码：A 文章编号：1004-275X （2020）001-068-03Study on Electrical Conductivity of Graphene and Its Influencing FactorsWang Changchun 1,2, Sun Lei 1, Liu Zhongwei 1, Ma Yuxiao 1, Li Dongtian 1(1.He/@hua New Material C。

.，Ltd Linyi Shand"ng Pr"vince 27)000;2, School of Materials Science and Engineering, Linyi University, Linyi Shandong Province 276000)Abstract ： Graphene was prepa red Uy intercalation, expansion and stripping of graphite at lowtemperature. The electrical conductivity of graphene under different conditions was measured Uy powderresistivity tester, and the influence mechanism was analyzed. The results show that the specific surface area of graphene is significantly affected Uy the ratio of materials, intercalation time and PH value.Key words ： Graphene ; Electrical Conductivity ; Influencing Factors石墨烯作为新材料，犬、、轻、透光率、导电佳的材料，其优异的理化受的, 化、、电件、材料、等有的应用。

半导体电阻率的测量

半导体电阻率的测量半导体材料的电阻率，是判断材料掺杂浓度的一个主要参数，它反映了补偿后的杂质浓度，与半导体中的载流子浓度有直接关系。

最早用来测量电阻率P的方法是用一个已知尺寸的矩形样品来测量电阻尺，直接利用ρ=(V·S)／(I·L)得到电阻率，但对于半导体材料，这样测量的电阻率将包括一个不可忽略的接触电阻项。

金属探针与半导体相接触的地方有很大的接触电阻，这个电阻甚至远远超过半导体本身的体电阻。

因此不能用直接法测量半导体材料的电阻率。

常用的接触式测量半导体材料电阻率的方法主要有如下几种：两探针法；三探针法；四探针法；单探针扩展电阻法；范德堡法。

在这篇文章中，我们将主要介绍各种测量半导体电阻率的方法。

（一）两探针法两探针法的主要想法，是利用探针与体电阻直接接触，避免了与测试电阻的接触从而消除误差。

试样为长条形或棒状，且视为电阻率均匀分布。

利用高阻抗的电压计测量电阻上的电压从而得到流过半导体的电流，再利用电压计测得半导体上流过单位长度的电压压降，再测得长度L，从而得到ρ=（V*S）/(I*L)，S为试样表面积。

（二）三探针法三探针法适用于测量相同导电类型，低阻衬底的外延层材料的电阻率。

该方法是利用金属探针与半导体材料接触处的反向电流．电压特性、测定击穿时的电压来获得材料电阻率的知识的。

金半接触反向偏置时，外电压几乎全部降在接触处，空间电荷区中电场很大，载流子在电场作用下与晶格原子发生碰撞电离。

随着外电场增加，发生雪崩击穿，击穿电压与掺杂浓度有关，具体关系由经验公式给出，再根据电阻率与杂质浓度的关系图线，从而可以得到材料的电阻率。

（三）四探针法直线四探针法是用针距约为1毫米的四根探针同时压在样品的平整表面上，。

利用恒流源给l、4探针通以一个小电流，然后用高输入阻抗的电位差计、电子毫伏计或数字电压表测量电压。

利用高阻值电压计测得2、3探针间的电压值，从而根据公式ρ=V23 *C/I。

C为探针系数是常数，I则为流过半导体的电流大小。

粉末半导体电阻测定仪安全操作及保养规程

粉末半导体电阻测定仪安全操作及保养规程一、引言粉末半导体电阻测定仪是一种常用的电子测量仪器，用于测定材料的电阻值。

在使用过程中，为了确保工作的安全和正常运行，需要掌握正确的操作方法并严格按照规程进行操作和保养。

本文档旨在为用户提供粉末半导体电阻测定仪的安全操作规程和保养指南。

二、安全操作规程1. 熟悉仪器在操作粉末半导体电阻测定仪之前，务必先仔细阅读仪器的使用说明书，并熟悉仪器的功能和操作方法。

2. 操作环境确保在操作粉末半导体电阻测定仪时工作环境的温度和湿度符合要求。

避免在高温、高湿度或有腐蚀性气体的环境中操作。

3. 电源接地粉末半导体电阻测定仪必须使用正确的接地插头，并保持良好的接地连接。

避免出现电源不稳定或漏电的情况。

4. 避免湿手操作在操作粉末半导体电阻测定仪时，避免湿手进行操作，以减少因触摸导电元件而导致的意外伤害。

5. 注意防护在操作过程中，注意佩戴护目镜、防静电手套等防护用具，确保人身和仪器的安全。

6. 清洁与维护定期对粉末半导体电阻测定仪进行清洁和维护，保持仪器的正常运行。

务必在清洁和维护之前断开电源。

7. 熟练操作在实际使用中，务必熟练掌握粉末半导体电阻测定仪的操作方法，避免因操作不当导致的仪器损坏或人身伤害。

三、保养指南1. 清洁仪器表面使用干净的软布蘸取少量清水或专用清洁剂，轻轻擦拭粉末半导体电阻测定仪的表面，清除灰尘和污渍。

2. 避免撞击粉末半导体电阻测定仪属于精密仪器，使用时需轻拿轻放，避免摔落或碰撞，以免损坏仪器内部元件。

3. 定期校准定期对粉末半导体电阻测定仪进行校准，确保测量结果的准确性。

根据仪器使用手册的要求，选择适当的校准方法和频率。

4. 避免灰尘积聚尽量避免粉末半导体电阻测定仪长时间暴露在灰尘和异物较多的环境中，以免影响仪器的正常运行。

5. 定期维护根据仪器使用手册的要求，定期对粉末半导体电阻测定仪进行维护，包括清理内部的灰尘和异物，检查连接线是否松动等。

6. 储存环境如果长时间不使用粉末半导体电阻测定仪，应将其存放在干燥、温度适宜的环境中，避免受潮或温度过高而损坏。

导体半导体绝缘粉末电阻率测试方法

导体/半导体/绝缘粉末电阻率测试方法粉末按照导电程度可以和固体材料一样，划分为导体粉末、半导体粉末、绝缘粉末三种性质，这些性质决定了不同的测量仪器和测量方法一.导体粉末电阻率测试方法-四端法测量导体电阻率的方法是通过一对引线强制电流流过样品，用另一对引线测量其电压降来决定已知几何尺寸的样品的电阻。

虽然，测量电阻率使用的具体方法决定于样品的大小和形状。

但是所有的方法都需要使用灵敏的电压表和电流源或微欧姆计来进行测量，因为要测量的电阻一般都非常小。

根据样品的横截面积和电压表引线之间的距离计算出电阻率：其中：ρ=以厘米-欧姆为单位的电阻率；V=电压表测量的电压；I=电流源电流；A=以厘米2为单位的样品的横截面积(w×t) ；L=以厘米为单位的电压表引线之间的距离。

为了补偿热电动势的影响，在正向测试电流之下得到一个电压读数，再在负向测试电流之下得到另一个电压读数。

将这两个电压读数的绝对值进行平均，并将其用在公式的VI中。

大多数材料都具有很大的温度系数，所以一定要将样品保持在已知的温度之下进行测试。

二.半导体粉末电阻率测试方法-四探针法常用于锂电池材料和其他半导体类似性质的粉末分析，四探针法用在非常薄的样品，例如晶圆片和导电涂层上。

图2是四点铜线探针用于电阻率测量的配置图。

电流从两个外部的探针加入，而电压降则在两个内部的探针之间测量。

表面电阻率的计算公式为：其中：σ=以欧姆/□为单位的表面电阻率，V=电压表测得的电压，I=电流源电流。

注意，表面电阻率的单位表达为欧姆，以区别于测量出的电阻(V/I)。

对于极薄或极厚的样品，在粉末测试过程中，样品的压缩厚度一般要控制小于4mm为佳，并采用最大压力压实粉末，直至样品样品不可压为止.三.绝缘粉末电阻率测试方法—两探针法在绝缘粉末的测试过程中，绝缘粉末一般都是高阻特性，采用高电压，微电流测试，通过大电压对样品的激励从而测试出数据，一般来说，测试的样品量控制在1-5克量足够，少量的样品量能在有限的压力下，将样品压实，从而可以获得稳定数据. FT-8400系列智能绝缘粉末电阻率测试仪详情介绍（智能型）FT-8400 Series of intelligent insulation powder resistivity testerdetails功能概述：Functional overview1.大量程电阻测量范围、最大测量到10的16次方Ω.2.采用高精度集成电路模块；智能一体化结构设计，整体大方，B，232通讯接口，高精直流恒压源，4.两电极法和三环电极法测量模式并存，5.全程采用PC软件操作，6.自动测试过程数据曲线及图谱分析7.报表生成，存储，打印工作原理：放置于固体模具中的粉末样品收到压力的变化，从而体积被压缩，在压缩的过程中，实时测量粉末样品受到压力后，体积变化过程中电阻，电阻率，的变化，直至压实至稳定体积状态；即空隙率很小接近于零.解决粉体样品无法压片成型或压片后取出测量带来的人为误差.应用说明：粉体受到压缩直至平稳时，粉体空隙率非常小，压实密度接近于真密度状态，则此时测试出来的粉末电导率为接近于理论值.1.描述了绝缘粉体在压缩体积变化过程中，电性能的变化趋势.2.描述绝缘粉体压缩后压力减少过程中粉体因自身特性内聚力反弹形变或恢复过程变化曲线图谱.适用范围：Scope of application1.应用于：塑料粉末，涂料，树脂粉末，化工粉末，橡胶粉等具有类似性质之绝缘粉体颗粒物料的测量与分析.2.应用于测量绝缘粉末因压缩过程中内聚力变化从而产生静电测量分析.3.用于国内外企业品质检测；研发部门，大中专院校；科研院所；及质量检测机构.。

半导体行业阻抗测试仪原理

半导体行业阻抗测试仪原理在半导体行业中，阻抗测试仪广泛应用于器件性能评估、品质控制以及研发过程中的材料发掘等方面。

其原理基于传统的交流电路理论，利用频率响应和复数阻抗的测量来获得物质或电子器件的参数，并基于这些参数进行分析和评估。

在半导体行业中，阻抗测试仪主要用于测量电容、电阻、电感等元件的特性，以确定其电学性能。

该仪器使用交流信号激励被测试的材料或器件，并测量响应信号，从而计算出相应的阻抗。

阻抗测试仪的工作原理可以分为以下几个步骤：1.激励信号产生：阻抗测试仪产生一个频率可调的交流激励信号，并将其应用到被测试的材料或器件上。

激励信号可以是正弦波、方波或脉冲等，具体信号形式根据需要进行选择。

2.测量响应信号：被测试的材料或器件在受到激励信号影响后会发生电流、电压等响应。

阻抗测试仪测量这些响应信号，并将其记录下来。

3.计算阻抗：阻抗测试仪根据测量到的响应信号数据，利用复数阻抗的计算公式，计算出被测材料或器件的阻抗。

4.数据分析和评估：通过测量到的阻抗数据，可以进行深入的数据分析和评估。

例如，可以计算材料或器件的电容、电感、电阻和功率反应等参数，从而评估其电学性能和特性。

阻抗测试仪的原理基于交流电路理论和电学规律，通过测量被测试材料或器件的电流和电压响应来计算其阻抗。

它通过使用不同频率的激励信号，可以测得多个频率下的阻抗数值，从而提供更全面和具体的电学特性分析。

阻抗测试仪在半导体行业中的应用领域广泛，包括器件性能评估、电容器和电感器制造、材料发掘、产品质量控制等方面。

它为半导体工程师和研究人员提供了一种精确测量和评估电学特性的工具，对于半导体器件和材料的研发和生产具有重要意义。