KEITHLEY四探針操作手冊(cè)

1、四探針操作說(shuō)明書Four-Po int Probe Operati on第i章引言.i1.目的.12.應(yīng)用范圍.13.測(cè)試設(shè)備.1?四探針.1?數(shù)字電壓源表.2第2章原理簡(jiǎn)述.31.薄膜（厚度w4mm）電阻率：.32.薄膜方塊電阻.3第3章操作方法.51.引言.52.測(cè)試線連接方式.53.KEITHLEY 240（高壓源表設(shè)置指南 .64.探針接觸方式 .85.數(shù)據(jù)測(cè)試指南.8第4章注意事項(xiàng).10附表.I1第1 1章引言1. 目的本說(shuō)明書主要介紹用四探針?lè)y(cè)試薄膜方塊電阻及電阻率的原理及具體操作方法。2.應(yīng)用范圍測(cè)量參數(shù)：方塊電阻，電阻率測(cè)量樣品：均勻薄膜，均勻薄片方塊電阻測(cè)試范圍：0.01

2、?500M ?電阻率測(cè)試范圍：10-5?cm103?cm樣品大?。褐睆?cm精度：犬3. 測(cè)試設(shè)備?四探針生產(chǎn)廠商：廣州四探針有限公司RTS-2型基本指標(biāo)：間距：10.01mm;針間絕緣電阻：1000MQ;機(jī)械游移率：0.3%;探針：碳化鎢或高速鋼材質(zhì)，探針直徑0.5mm;探針壓力：516牛頓（總力）;使用環(huán)境：溫度:232C；相對(duì)濕度：w65%;無(wú)高頻干擾；無(wú)強(qiáng)光直射；基本參數(shù):Fsp=0.12探針間距：1.0mm3?數(shù)字電壓源表生產(chǎn)廠商:KEITHLEY 240高壓源表技術(shù)參數(shù)：準(zhǔn)確度：0.012% 功率：20w型號(hào)：2400品牌：吉時(shí)利測(cè)量范圍：可選高電壓（1100V）或大電流（3A）源

3、/測(cè)量（A）KEITHLEY240通用型源表，最大可測(cè)量200V的電流和1A的電流，輸出功率20W.主要特點(diǎn)及優(yōu)點(diǎn)：設(shè)計(jì)用于高速直流參數(shù)測(cè)度2400系列提供寬動(dòng)態(tài)范圍：10pA to 10A, 11100V, 20W to 1000W四象限工作0.012%的精確度，5 1/2的分辨率可程控電流驅(qū)動(dòng)和電壓測(cè)量鉗位的6位線電在4 1/2數(shù)位時(shí)通過(guò)GPIB達(dá)1700讀數(shù)/秒內(nèi)置快速失敗/通過(guò)測(cè)試比較器 可選接觸式檢查功能數(shù)字I/O提供快速分選與機(jī)械手連接GPIB, RS-232,和觸發(fā)式連接面板TestPoi nt and LabVIEW!動(dòng)4第2 2章原理簡(jiǎn)述將四根排成一條直線的探針以一定的壓力垂

4、直地壓在被測(cè)樣品表面上，在1、4探針間通以電流l(mA)，2、3探針間就產(chǎn)生一定的電壓V(mV)(如圖1)。測(cè)量此電壓并根據(jù)測(cè)量方式和樣品的尺寸不同，可分別按以下公式計(jì)算樣品的電阻率、方塊電阻、電阻：1. 薄膜(厚度w4mm)電阻率:p = Ritxx W xFsp1 cm其中：D樣品直徑，單位：cm或mm,注意與探針間距S單位一致；S平均探針間距，單位：cm或mm，注意與樣品直徑D單位一致(四探針頭合格證 上的S值);W樣品厚度，單位：cm，在F(W/S)中注意與S單位一致；Fsp探針間距修正系數(shù)(四探針頭合格證上的F值);F(D/S)樣品直徑修正因子。當(dāng)DTR時(shí)，F(xiàn)(D/S)=4.532,

5、有限直徑下的F(D/S)由附表1查出：F(W/S)樣品厚度修正因子。W/S0.4時(shí)，F(xiàn)(W/S)值由附表2查出；R源表測(cè)量電阻值，單位？；2.薄膜方塊電阻R3= RXF(D/S) x FCV7/5) KFsp11加其中：D樣品直徑，單位：cm或mm,注意與探針間距S單位一致；S平均探針間距，單位：cm或mm，注意與樣品直徑D單位一致(四探針頭合格證 上的S值)；w樣品厚度，單位：cm，在F(W/S)中注意與S單位一致；Fsp 探針間距修正系數(shù)(四探針頭合格證上的F值)；5F(D/S)樣品直徑修正因子。當(dāng)DTR時(shí)，F(xiàn)(D/S)=4.532,有限直徑下的F(D/S)由附表1查出：F(W/S)樣品厚

6、度修正因子。W/S0.4時(shí)，F(xiàn)(W/S)值由附表2查出；R 源表測(cè)量電阻值，單位?；6第3 3章操作方法1.引言電阻測(cè)量采用KEITHLEY2400高壓源表測(cè)量，參照4探針測(cè)試原理，源表設(shè)置應(yīng)采用4線感應(yīng)模式（4W AUTO）。具體設(shè)置參看KEITHLEY 240（高壓源表設(shè)置指南。2. 測(cè)試線連接方式測(cè)試線采用4線連接方式。卜ON/OFFFigure 3-1 測(cè)試線連接方式73. KEITHLEY 2400 高壓源表設(shè)置指南連接設(shè)備數(shù)據(jù)線，電源，開關(guān)。設(shè)備顯示如 錯(cuò)誤！未找到引用源。 所示。Figure 3-2 按 CONFIG 鍵按CONFIG鍵，設(shè)備顯示如Figure 3-3所示。按？鍵

7、，設(shè)備顯示如Figure 3-4所示。先按？鍵，選中SENSE-MODE模式，按ENTER鍵，設(shè)備顯示如Figure 3-5所示。CONFIGCONFIG： MeasMeas U/Q/FCNU/Q/FCNSrc U/I Rel Filter Liit卜Figure 3-3 按？鍵8SENSESENSE MODEMODE2-UIRE 4-tJIREFigure 3-5 先按？鍵，選中 4-WIRE 模式，按 ENTER 鍵。Figure 3-4 先按?鍵，選中 SENSE-MODE 模式，按 ENTER 鍵。先按？鍵，選中4-WIRE模式，按ENTER鍵，再按EXIT鍵，退出到測(cè)量窗口。如Fig

8、ure 3-6所示，可看見上方4W AUTO字樣，設(shè)置完成。9如有問(wèn)題可以查看KEITHLEY 2400高壓源表使用說(shuō)明書4. 探針接觸方式探針接觸應(yīng)保持一定的壓力， 但不同材料的性質(zhì)不同， 有些材料的電阻率會(huì)隨外加壓力 變化而改變，因而測(cè)試前要依據(jù)具體的測(cè)試材料而適當(dāng)?shù)母淖兲结槈毫?。首先用粗調(diào)鍵旋轉(zhuǎn)探針至樣品表面，略有壓力后停止。再細(xì)調(diào)一定距離，保證測(cè)量時(shí)表面讀數(shù)穩(wěn)定后即可。5. 數(shù)據(jù)測(cè)試指南待測(cè)試線連接無(wú)誤，源表設(shè)置完成，探針加到樣品表面后，可以開始測(cè)量電阻。首先調(diào)節(jié)電阻測(cè)量量程。依據(jù)樣品電阻率選擇量程范圍，如Table 1源表電阻測(cè)量量程選擇所示。Table 1 源表電阻測(cè)量量程選擇ii

9、樣品電阻率范圍(?cm)通過(guò)樣品電流0.01100 mA0.01-110 mA1-301mA30-1000100 A1000-30002004.5322004.5314.5314.4621504.5314.5294.4611254.5304.5284.4601004.5284.5254.458764.5264.5204.455604.5214.5134.451514.5174.5054.447384.5054.4854.439264.4704.4244.418254.47022.224.45420.004.43618.184.41716.674.39515.384.37214.284.3481

10、3.334.32212.504.29411.764.26511.114.23510.524.20410.004.171II附表 2 厚度修正系數(shù)F(W/S)與W/S值的關(guān)系W/S值F(W/S)W/S值F(W/S)W/S值F(W/S)W/S值F(W/S)0.4001.00000.5300.99620.6650.98580.8000.96630.4000.99970.5350.99600.6700.98530.8050.96540.4050.99960.5400.99570.6750.98470.8100.96440.4100.99960.5450.99550.6800.98410.8150.96

11、350.4150.99950.5500,99520.6850.98350.8200.96260.4200.99940.5550.99490.6900.98290.8250.96160.4250.99930.5600.99460.6950.98230.8300.96070.4300.99930.5650.99430.7000.98170.8350.95970.4350.99920.5700.99400.7050.98100.8400.95870.4400.99910.5750.99370.7100.98040.8450.95770.4450.99900.5800.99340.7150.97970

12、.8500.95670.4500.99890.5850.99300.7200.97900.8550.95570.4550.99880.5900.99270.7250.97830.8600.95460.4600.99870.5950.99230.7300.97760.8650.95360.4650.99850.6000.99190.7350.97690.8700.95250.4700.99840.6050.99150.7400.97610.8750.95140.4750.99830.6100.99110.7450.97540.8800.95040.4800.99810.6150.99070.75

13、00.97460.8850.94930.4850.99800.6200.99030.7550.97380.8900.94820.4900.99780.6250.98980.7600.97310.8950.94710.4950.99760.6300.98940.7650.97230.9000.94590.5000.99750.6350.98890.7700.97140.9050.94480.5050.99730.6400.98840.7750.97060.9100.94370.5100.99710.6450.98790.7800.96980.9150.94250.5150.99690.6500.

14、98740.7850.96890.9200.94130.5200.99670.6550.98690.7900.96800.9250.94020.5250.99650.6600.98640.7950.96720.9300.93900.9350.93781.100.89391.850.67182.600.50980.9400.93661.150.87931.900.65882.650.50130.9450.93541.200.86431.950.64602.700.49310.9500.93421.250.84912.000.63372.750.48510.9550.93291.300.83362.050.62162.800.47730.9600.93171.350.81812.100.60992.850.46980.9650.93041.400.80262.150.59862.900.46240.9700.92921.450.78722.200.58752.950.45530.9750.92