电化学工作站四探针电阻率测试的方法
四探针测试电阻率实验指导
可以看到，探针 2 处的电势 V2 是处于探针点电流源+I 和处于探针 4 处的点
电流源-I 贡献之和，因此： I 1 1 V2 ( ) ………………… (3) 2 s 2s 同理，探针 3 处的电势 V3 为
V3 I 1 1 ( ) …………………… (4) 2 2s s
图 1 测量方阻的四探针法原理
对半无穷大均匀电阻率的样品， 若样品的电阻率为 ， 点电流源的电流为 I， 则当电流由探针流入样品时，在 r 处形成的电势 V( r ) 为
V( r ) I ………………………(1) 2 r
同理，当电流由探针流出样品时，在 r 处形成的电势 V( r ) 为
R 单位为 / 。可见， R 阻值大小与正方形的边长无关，故取名为方块电
阻，仅仅与薄膜的厚度有关。用等距直线排列的四探针法，测量薄层厚度 d 远小 于探针间距 s 的无穷大薄层样品，得到的电阻称之为薄层电阻。
图 2 薄层电阻示意图 在用四探针法测量半导体的电阻率时， 要求探头边缘到材料边缘的距离远远 大于探针间距，一般要求 10 倍以上；要在无振动的条件下进行，要根据被测对 象给予探针一定的压力， 否则探针振动会引起接触电阻变化。光电导和光电压效 应严重影响电阻率测量， 因此要在无强光直射的条件下进行测量。半导体有明显 的电阻率温度系数， 过大的电流会导致电阻加热，所以测量要尽可能在小电流条 件下进行。 高频讯号会引入寄生电流，所以测量设备要远离高频讯号发生器或者 有足够的屏蔽，实现无高频干扰。
实验名称：四探针法测量半导体的电阻率和方块电阻
一、 实验目的:
1．掌握四探针法测量半导体材料电阻率和方块电阻的基本原理。 2．掌握半导体电阻率和方块电阻的测量方法。 3. 掌握半导体电阻率和方块电阻的换算。 4．了解和控制各种影响测量结果的不利因素。
四探针法导电材料电导率电阻率的测量
四探针法导电材料电导率电阻率的测量
一、目的要求
1．了解材料的电阻率、电导率的测量方法
2. 掌握材料电导率与电阻率的关系
3．加深理解影响材料导电性能的因素
二、基本原理
欧姆定律
式中R为导体的电阻，L、S分别为导体的长度和横截面积；ρ为导体的电阻率，电阻率与材料本质有关。
电阻率与电导率关系为
σ的单位为西门子每米S/m。
电性能的测量主要是测量材料的电导率σ及电阻率ρ。
操作过程：四根金属探针排成一直线，以1红、2黄、3蓝、4绿、的顺序连接电化学工作站的电极线，以一定压力压在半导体材料上，在1、4两根探针间通过电流I，在2、3探针间产生电位差V。
方法：导电材料电导率电阻率测量
参数设置：试样面积：20*25cm，探针间距不大于2mm.
试样厚度：按实际厚度填入。
电压量程和电流量成可以自动和手动填入。
仪器运行后，界面自动显示电导率和电阻率，10秒钟自动停止，图形固定于界面，结果显示在界面的右侧。
测量结束后，点击右侧最上方的文件---另存为，保存到硬盘以备查看。
四探针法测电阻率原理
四探针法测电阻率原理
四探针法是一种常用的测量材料电阻率的方法，它通过在材料
表面施加四个电极来测量材料的电阻率。
这种方法可以减少电极接
触电阻对测量结果的影响，提高了测量的准确性。
下面我们将详细
介绍四探针法的原理和测量步骤。
首先，让我们来了解一下四探针法的原理。
四探针法利用了电
流在材料中的传播规律，通过在材料表面施加四个电极，其中两个
电极用于施加电流，另外两个电极用于测量电压。
通过测量施加电
流时的电压差，可以计算出材料的电阻率。
由于四个电极相互独立，可以减少电极接触电阻对测量结果的影响，提高了测量的准确性。
接下来，我们来介绍四探针法的测量步骤。
首先，需要在待测
材料表面选择四个位置，分别施加四个电极。
然后，通过两个电极
施加电流，另外两个电极测量电压。
在测量电压时，需要注意电极
与材料表面的接触质量，以确保测量结果的准确性。
最后，根据测
量得到的电流和电压数据，可以计算出材料的电阻率。
四探针法测量电阻率的原理简单清晰，操作也相对容易。
通过
这种方法可以有效地减少电极接触电阻对测量结果的影响，提高了
测量的准确性。
因此，在科学研究和工程应用中得到了广泛的应用。
总的来说，四探针法是一种有效测量材料电阻率的方法，它利
用了电流在材料中的传播规律，通过在材料表面施加四个电极来测
量材料的电阻率。
这种方法可以减少电极接触电阻对测量结果的影响，提高了测量的准确性。
希望通过本文的介绍，能让大家对四探
针法有一个更深入的了解。
电化学工作站四探针电阻率测试方法
11.整机不确定性误差：≤4%（标准样片结果）
12.选购：（a）方形探头；（b）直线形探头；（c）测试平台。
13.探针材质选购：（a）碳化钨针；（b）白钢针；（c）镀金磷铜半球形针。
1mA，10mA，100 mA、200 mA、500 mA
5.电流精度：±0.1%量程
6.电阻精度：≤0.3%量程
7.显示数据：电阻、电阻率、电导率、电流、电压、探针形状、探针间距、材料尺寸。
8.测试方式：恒电流多脉冲电阻时间曲线
9.被测器件电动势：无源或者E＜5mV，E＜1.5V，E＜4.5V，E＜9.5V。
该测试方法与电化学工作站中的其他方法一样，软件界面友好、参数设置简单明了。启动测试后，仪器按设定的参数自动连续采集数据，在屏幕上实时显示电阻-时间曲线。测试结束后，根据电阻形态参数自动换算成电阻率及电导率，无需人工计算。配备的专用电化学工作站软件在电脑上运行，可随时显示、保存、打印数据和图形，以备存查。
直流器件内阻
锂离子电池、铅酸蓄电池、干电池、钮扣电池
100MΩ
1Ω图
1mΩ图
0.1mΩ图
参数及技术指标：
1.电阻形态：分立电阻、线状电阻、面状电阻、块状电阻、直流器件内阻。
2.电阻范围：0.1mΩ～1GΩ
3.电阻率范围：10-6～106Ωcm
4.激励电流范围：10nA、100nA、1μA，10μA，100µA，
电化学工作站四探针电阻率测试方法
品牌：RST，产品型号：RST5070F、RST5210F
在RST系列电化学工作站中，型号为RST5070F和RST5210F的电化学工作站具有四探针电阻率测试方法。四探针电阻率测试方法是检验和分析导体和半导体材料质量的一种重要的工具，适用于生产企业、高等院校及各类科研部门。
四探针法测电阻率原理
四探针法测电阻率原理
四探针法测电阻率是一种常用的电学测量方法，它可以准确测量材料的电阻率。
该方法利用四个电极分别组成的探针来接触被测物质表面，通过施加电流和测量电压来计算电阻率。
该方法的原理基于欧姆定律，即电流通过导体时，电流与电压成正比，比例常数为电阻。
测量时，我们使用两个电流探针在被测物质上施加电流，而另外两个电压探针则用于测量电压。
根据欧姆定律，电流与电压之间的比值即可得到电阻。
为了提高测量的准确性和稳定性，四个电极的排列方式很重要。
通常，两个电流探针之间应隔有一定距离，以避免电流从一个探针跳过直接到另一个探针而影响测量结果。
同样，两个电压探针之间也应保持一定距离，以避免电压的变化受到相邻电极的影响。
在测量过程中，我们需要保持恒定的电流，并测量对应的电压。
通过改变施加的电流大小，我们可以获得多组电流-电压的测
量数据。
然后，根据这些数据，可以绘制出电流-电压的关系
曲线。
该曲线的斜率即为被测物质的电阻率。
通过四探针法测电阻率，我们可以得到材料的电阻率值，这对于研究材料的电性质、导电性等具有重要意义。
四探针法测电阻率实验原理
实验 四探针法测电阻率1．实验目的：学习用四探针法测量半导体材料的体电阻率和扩散薄层的电阻率及方块电阻。
2．实验内容① 硅单晶片电阻率的测量：选不同电阻率及不同厚度的大单晶圆片，改变条件（光照与否），对测量结果进行比较。
② 薄层电阻率的测量：对不同尺寸的单面扩散片和双面扩散片的薄层电阻率进行测量。
改变条件进行测量（与①相同），对结果进行比较。
3． 实验原理：在半导体器件的研制和生产过程中常常要对半导体单晶材料的原始电阻率和经过扩散、外延等工艺处理后的薄层电阻进行测量。
测量电阻率的方法很多，有两探针法，四探针法，单探针扩展电阻法，范德堡法等，我们这里介绍的是四探针法。
因为这种方法简便可行，适于批量生产，所以目前得到了广泛应用。
所谓四探针法，就是用针间距约1毫米的四根金属探针同时压在被测样品的平整表面上如图1a 所示。
利用恒流源给1、4两个探针通以小电流，然后在2、3两个探针上用高输入阻抗的静电计、电位差计、电子毫伏计或数字电压表测量电压，最后根据理论公式计算出样品的电阻率［１］IV C23=ρ 式中，C 为四探针的修正系数，单位为厘米，C 的大小取决于四探针的排列方法和针距，探针的位置和间距确定以后，探针系数C 就是一个常数；V 23为2、3两探针之间的电压，单位为伏特；I 为通过样品的电流，单位为安培。
半导体材料的体电阻率和薄层电阻率的测量结果往往与式样的形状和尺寸密切相关，下面我们分两种情况来进行讨论。
⑴ 半无限大样品情形图1给出了四探针法测半无穷大样品电阻率的原理图，图中(a)为四探针测量电阻率的装置；(b)为半无穷大样品上探针电流的分布及等势面图形；(c)和(d)分别为正方形排列及直线排列的四探针图形。
因为四探针对半导体表面的接触均为点接触，所以，对图１（b ）所示的半无穷大样品，电流I 是以探针尖为圆心呈径向放射状流入体内的。
因而电流在体内所形成的等位面为图中虚线所示的半球面。
于是，样品电阻率为ρ，半径为r ，间距为dr 的两个半球等位面间的电阻为dr r dR 22πρ=， 它们之间的电位差为 dr r IIdR dV 22πρ==。
四探针法测量方块电阻(率)说明书
SDY-5型双电测四探针测试仪技术说明书一、概述二、技术指标三、测量原理四、仪器结构说明五、使用方法六、注意事项七、打印机操作方法一、概述SDY-5型双电测四探针测试仪采用了四探针双位组合测量新技术，将范德堡测量方法推广应用到直线四探针上，利用电流探针、电压探针的变换，进行两次电测量，能自动消除样品几何尺寸、边界效应以及探针不等距和机械游移等因素对测量结果的影响。
因而不必知道探针间距，样品尺寸及探针在样品表面上的位置。
由于每次测量都是对几何因素的影响进行动态的自动修正，因此显著降低了几何因素影响，从而提高了测量准确度。
用目前大量使用的常规四探针测量方法所生产的仪器是根本办不到的。
使用本仪器测量时，由于不需要进行几何边界条件和探针间距的修正，因而对各种形状的薄膜材料及片状材料有广泛的适用性。
仪器适用于测量片状半导体材料电阻率及硅扩散层、离子注入层、异型外延层等半导体器件和液晶片导电膜、电热膜等薄层（膜）的方块电阻。
仪器以大规模集成电路为核心部件，并应用了微计算机技术。
利用HQ-710F型微计算机作为专用测量控制及数据处理器，使得测量、计算、读数更加直观、快速，并能打印全部预置和测量数据。
二、技术指标1.测量范围：硅片电阻率：0.01—200Ω.cm (可扩展)薄层电阻：0.01—2000Ω/口(可扩展)(方块电阻)可测晶片直径：最大直径100 mm(配J-2型手动测试架)200 mm(配J-5型手动测试架)可测晶片厚度：≤ 3.00 mm2.恒流电源:电流量程分为100μm、1mA、10mA、100mA四档。
各档电流连续可调。
稳定度优于0.1% 3.数字电压表:量程：0-199.99mV；分辨率：0.01 mV显示：四位半红色发光管数字显示.极性、小数点、超量程自动显示。
精度：±0.1%4.模拟电路测试误差:(用1、10、100、1000Ω精密电阻)≤±0.3%±1字5. 整机准确度:(用0.01—200Ω.cm 硅标样片测试)<5%6. 微计算机功能:(1)键盘控制测量取数,自动控制电流换向和电流、电压探针的变换，并进行正、反向电流下的测量，显示出平均值。
四探针绝缘电阻测试方法
四探针绝缘电阻测试方法引言：在电力、电子、通信等领域中，绝缘电阻是一个重要的电气性能指标。
绝缘电阻测试是用来判断电器设备或电路中绝缘材料是否能有效地隔离电流的一种方法。
而四探针绝缘电阻测试方法是一种常用的测试手段，它通过使用四根探针同时接触被测物体的表面，以准确测量其绝缘电阻值。
本文将详细介绍四探针绝缘电阻测试方法的原理、步骤和注意事项。
一、原理四探针绝缘电阻测试方法是基于电流与电压的关系来进行测试的。
在测试时，通过施加一定电压，然后测量通过被测物体产生的电流，从而计算得到其绝缘电阻值。
四探针绝缘电阻测试方法相对于传统的两探针测试方法具有更高的准确性和稳定性。
其原理如下：1. 施加电压：在测试过程中，需要施加一个稳定的直流电压到被测物体上。
这个电压通常是由测试设备提供，并且可以根据被测物体的要求进行调整。
2. 测量电流：在施加电压的同时，通过四根探针分别接触被测物体的表面。
这四根探针中的两根用于施加电压，另外两根用于测量电流。
由于采用了四探针测量法，电流测量的准确性更高，可以减小接触电阻对测试结果的影响。
3. 计算电阻：通过测量得到的电流值，再根据欧姆定律，可以计算出被测物体的绝缘电阻值。
绝缘电阻的计算公式为：绝缘电阻 = 电压 / 电流。
二、步骤四探针绝缘电阻测试方法的步骤如下：1. 准备测试设备：首先，需要准备一台专用的四探针绝缘电阻测试仪。
这种测试仪通常包括一个电源模块、一个电流测量模块和一个显示屏。
2. 连接被测物体：将被测物体与测试仪进行连接，确保连接可靠稳定。
同时，要确保被测物体表面干净无污染，以保证测试的准确性。
3. 施加电压：根据被测物体的要求，设置合适的测试电压。
一般来说，测试电压应该在被测物体的额定电压范围内。
4. 接触探针：使用四根探针同时接触被测物体的表面。
其中两根探针用于施加电压，另外两根探针用于测量电流。
确保探针与被测物体的接触良好，避免接触电阻对测试结果的影响。
5. 测量电流：在施加电压的同时，测试仪会自动测量被测物体上的电流。
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锂离子电池、铅酸蓄电池、干电池、钮扣电池
100MΩ
1Ω图
1mΩ图
0.1mΩ图
参数及技术指标：
1.电阻形态：分立电阻、线状电阻、面状电阻、块状电阻、直流器件内阻。
2.电阻范围：0.1mΩ～1GΩ
3.电阻率范围：10-6～106Ωcm
4.激励电流范围：10nA、100nA、1μA，10μA，100µA，
本方法的设置参数有：电阻形态及尺寸、探针形状及间距、激励电流及可测电阻范围、预热时间、样点间隔、样点数量、被测器件电动势等。
测试工具可根据被测产品及测试项目的要求选购，配置不同的测试工具可满足不同材料的测试要求。
本仪器的四探针电阻率测量方法适用于分立电阻、线状电阻、面状电阻、块状电阻、直流器件内阻。也就是说，可测量导体及半导体材料的轴向电阻率、径向电阻率、扩散层薄膜电阻率。本仪器具有自动电位扣除功能，因此可测量含源直流器件内阻。
10.工作电源：AC 220V±10%，50Hz，功耗<50W。
11.整机不确定性误差：≤4%（标准样片结果）
12.选购：（a）方形探头；（b）直线形探头；（c）测试平台。
13.探针材质选购：（a）碳化钨针；（b）白钢针；（c）镀金磷铜半球形针。
电阻形态
例子
分立电阻
各种类型电阻器件
线状电阻
铜线、铜棒、铝线、铝棒、铁丝、导电性纤维
面状电阻
导电覆盖膜、ITO导电膜玻璃、金属化标签、半导体外延层扩散层、
触屏薄膜、合金类箔膜、电极涂料导电漆膜，蒸发铝膜，PCB铜箔膜
块状电阻
金属方块电阻、金属圆块Байду номын сангаас阻、半导体材料晶块、半导体材料晶圆、
导电橡胶、导电性塑料、导电性陶瓷、导电性糊状物
1mA，10mA，100 mA、200 mA、500 mA
5.电流精度：±0.1%量程
6.电阻精度：≤0.3%量程
7.显示数据：电阻、电阻率、电导率、电流、电压、探针形状、探针间距、材料尺寸。
8.测试方式：恒电流多脉冲电阻时间曲线
9.被测器件电动势：无源或者E＜5mV，E＜1.5V，E＜4.5V，E＜9.5V。
电化学工作站四探针电阻率测试的方法
品牌：RST，产品型号：RST5070F、RST5210F
在RST系列电化学工作站中，型号为RST5070F和RST5210F的电化学工作站具有四探针电阻率测试方法。四探针电阻率测试方法是检验和分析导体和半导体材料质量的一种重要的工具，适用于生产企业、高等院校及各类科研部门。
该测试方法与电化学工作站中的其他方法一样，软件界面友好、参数设置简单明了。启动测试后，仪器按设定的参数自动连续采集数据，在屏幕上实时显示电阻-时间曲线。测试结束后，根据电阻形态参数自动换算成电阻率及电导率，无需人工计算。配备的专用电化学工作站软件在电脑上运行，可随时显示、保存、打印数据和图形，以备存查。