RTS8型四探针测试仪用户手册1

文档来源为:从网络收集整理.word版本可编辑.欢迎下载支持.

目录

1.概述 (1)

2.技术指标 (1)

3.测量原理简介 (2)

4.仪器面板说明 (4)

5.使用方法 (6)

6.关于低阻测量 (8)

7.关于高阻测量 (8)

8.附录A：脱机测量样品基本操作流程 (9)

9.附表B：直径修正系数F(D/S)与D/S值的关系 (10)

10.附表C：厚度修正系数F(W/S)与W/S值的关系 (11)

11.附录D：S-2A探针台探头更换指导 (12)

感谢您使用我们的产品！

如您是首次使用本仪器，请先详读本说明书，并妥善保留之以备查阅之用。

如有问题，欢迎致电：或登陆:http//

1.概述

RTS-8型数字式四探针测试仪是运用四探针测量原理的多用途综合测量设备。该仪器按照单晶硅物理测试方法国家标准并参考美国标准而设计的，专用于测试半导体材料电阻率及方块电阻(薄层电阻)的专用仪器。

仪器由主机、探针测试台、四探针探头、计算机等部分组成，测量数据既可由四探针测试仪主机直接显示，亦可与计算机相连接通过四探针软件测试系统控制四探针测试仪进行测量并采集测试数据，把采集到的数据在计算机中加以分析，然后把测试数据以表格，图形直观地记录、显示出来。用户可对采集到的数据在电脑中保存或者打印以备日后参考和查看，还可以把采集到的数据输出到Excel中，让用户对数据进行各种数据分析。

仪器采用了最新电子技术进行设计、装配。具有功能选择直观、测量取数快、精度高、测量范围宽、稳定性好、结构紧凑、易操作等特点。

本仪器适用于半导体材料厂、半导体器件厂、科研单位、高等院校对半导体材料的电阻性能测试。

2. 技术指标

2.1 测量范围

电阻率：10-4～105Ω.cm；

方块电阻：10-3～106Ω/□；

电阻：10-4～105Ω；

电导率：10-5～104s/cm；

可测晶片直径：140mmX150mm (配S-2A型测试台)；

200mmX200mm (配S-2B型测试台)；

400mmX500mm (配S-2C型测试台)；

2.2 恒流源

电流量程分为 1μA、10μA、100μA、1mA、10mA、100mA 六档，各档电流连续可调；

2.3 数字电压表

量程及表示形式：000.00～199.99mV；

分辨力：10μV；

输入阻抗：＞1000MΩ；

精度：±0.1%；

显示：四位半红色发光管数字显示；极性、超量程自动显示；

2.4 四探针探头基本指标

间距：1±0.01mm；

针间绝缘电阻: ≥1000MΩ；

机械游移率: ≤0.3％；

探针：碳化钨或高速钢材质，探针直径Ф0.5mm；

探针压力：5～16 牛顿(总力)；

2.5 四探针探头应用参数

见探头附带的合格证，合格证含三参数项：

C：探针系数； F：探针间距修正因子； S：探针平均间距；

2.6 模拟电阻测量相对误差（按 JJG508-87 进行）

0.01Ω、0.1Ω、1Ω、10Ω、100Ω、1000Ω、10000Ω≤0.3％±１字；

2.7 整机测量最大相对误差

(用硅标样片:0.01-180Ω.cm 测试)≤±5％；

2.8 整机测量标准不确定度

≤5％；

2.9 外型尺寸（大约）

电气主机: 460mm ×320mm ×100mm ； S-2A 型测试台: 190mm ×140mm ×260mm ； S-2B 型测试台: 300mm ×210mm ×400mm ； S-2C 型测试台: 500mm ×400mm ×350mm ；

2.10 仪器重量（大约）

电气主机: 3.5kg ； S-2A 型测试台: 2kg ； S-2B 型测试台: 2.5kg ； S-2C 型测试台: 4kg ；

2.11 标准使用环境

温度:：23±2℃； 相对湿度：≤65％； 无高频干扰； 无强光直射；

*.注意:使用1μA 量程时，允许有小于1.0nA 的空载电流.最好在相对湿度小于50%时使用。

3．测 量 原 理

将四根排成一条直线的探针以一定的压力垂直地压在被测样品表面上，在 1、4 探针间通以电流 I(mA)，2、3 探针间就产生一定的电压 V(mV)(如图1)。测量此电压并根据测量方式和样品的尺寸不同，可分别按以下公式计算样品的电阻率、方块电阻、电阻： `

图１.直线四探针法测试原理图

↓ 4

↑

①. 薄圆片(厚度≤4mm)电阻率：

⨯=

I

V

ρ F （D/S ）╳ F （W/S ）╳ W ╳ Fsp Ω·

cm …(1) 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 —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)；

F(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B 查出： F(W/S)—样品厚度修正因子。W/S<0.4时，F(W/S)=1；W/S>0.4时，F(W/S)值由附表C 查出； I —1、4探针流过的电流值，选值可参考表5.2(第6页表5.2)； V —2、3探针间取出的电压值，单位mV ；

②. 薄层方块电阻Ｒ□：

Ｒ□＝

⨯I

V

F （D/S ）╳F （W/S ）╳ Fsp Ω/□ …(2) 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 —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)；

F(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B 查出： F(W/S)—样品厚度修正因子。W/S<0.4时，F(W/S)=1；W/S>0.4时，F(W/S)值由附表C 查出； I —1、4探针流过的电流值，选值可参考表5.1(第6页表5.1)； V —2、3探针间取出的电压值，单位mV ；

①双面扩散层方块电阻Ｒ□

可按无穷大直径处理，此时F(D/S)=4.532，由于扩散层厚度W 远远小于探针间距，故F(W/S)=1，此时

Ｒ□=4.532⨯

I

V

⨯Fsp ②单面扩散层、离子注入层、反型外延层方块电阻

此时F(D/S)值应根据D/S 值从附表C 中查出。另外由于扩散层、注入层厚度W 远远小于探针间距，故F(W/S)=1，此时有

Ｒ□＝

⨯I

V

F （D/S ）⨯Fsp

③. 棒材或厚度大于 4mm 的厚片电阻率ρ：