四探针电阻率测试仪检定规程

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四探针测试电阻率实验指导

四探针测试电阻率实验指导
V( r ) I ………………………(2) 2 r
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。

四探针法测量电阻率

四探针法测量电阻率
实验二 四探针法测量电阻率
一、引言 电阻率是反映半导体材料导电性能的重要参数之一.虽然测量电阻率的方法很多, 但由于四探针法设备简单、操作方便、精确度高、测量范围广,而且对样品形状无严 格要求,不仅能测量大块材料的电阻率,也能测量异形层、扩散层、离子注入层及外 延层的电阻率,因此在科学研究及实际生产中得到广泛利用。 本实验是用四探针法测量硅单晶材料的电阻率及 pn 结扩散层的方块电阻。通过 实验,掌握四探针法测量电阻率的基本原理和方法以及对具有各种几何形状样品的修 正,并了解影响测量结果的各种因素。 二、原理 1、 四探针法测量单晶材料的电阻率 最常用的四探针法是将四根金属探针的针尖排在同一直线上的直线型四探针法,如 图 2.1 所示。当四根探针同时压在一块相对于探针间距可视为半无穷大的半导体平坦表 面上时,如果探针接触处的材料是均匀的,并可忽略电流在探针处的少子注入,则当电 流 I 由探针流入样品时,可视为点电流源,在半无穷大的均匀样品中所产生的电力线具 有球面对称性,即等势面为一系列以点电流源为中心的半球面。样品中距离点电源 r 处 的电流密度 j,电场ε和电位 V 分别为
0
式中 q 为电子电荷,u 为扩散层中多数载流子的迁移率。因此,可引入扩散层平均电阻 率 ,可以证明,
R X j C 0
三、实验装置
V23 X j ............(15) I
实验装置主要由三部分组成:四探针头、电流调节装置、电压测试仪。 1、 四探针头 四根探针头要等距离地排列在一直线上,探针间距要固定(通常约为 1mm 左右) , 游移度要小。探针头地曲率半径约为 50um 左右,探针之间的电绝缘性能要好。为了 使探针和样品形成较好的欧姆接触,要求探针与待测材料有较低的接触电势差,而且 探针和样品之间要加一定的压力(每根探针压力为 100-200g) 。因此,探针要用导电 性能好的硬质、耐磨金属制成,通常采用钨、碳化钨、锇铱合金、合金钢等。 2、 电流调节装置 四探针法的测试电路如图 2.2 所示。

四探针测试仪安全操作规程

四探针测试仪安全操作规程

四探针测试仪安全操作规程四探针测试仪安全操作规程一仪器概况SDY-4 型四探针测试仪是根据单晶硅物理测试方法国家标准并参考美国ASTM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。

二操作规程1. 接上电源,开启主机,此时“R□”和“I”指示灯亮。

预热约5分钟。

2. 检查工作条件:工作温度23±2℃,相对湿度为65%,满足以上条件方可进行下面操作。

3. 根据硅片的直径厚度以及探针的修正系数,计算出所测硅片和标准样片的电流值。

4. 取下测头保护罩,用酒精棉球擦拭测头及工作平台。

5.根据每个合同所要求电阻率值的范围,按说明书选择电流量程。

6.用标准样片对测试仪进行校正,在硅片中心处至少检测3点,其平均值和标准样片电阻值进行比较,差值在1.5%之内,即可进行检测。

7.将已喷砂好的硅棒或者表面洁净的硅片放入探针架测试台面中心位置进行测试。

8.探针压在硅棒/片端面上的中心点,十点法要求对上、下端面测量,测量值稳定此时读取显示屏显示的电阻率值,并记录测量值。

如果有轴向测试要求,则将硅棒轴向端面进行打磨后测试轴向电阻率。

9.若测量过程中,显示屏出现测量值波动不稳定,超出偏差范围,停止工作,检查室温、硅棒测量面、及显示器是否出现异常。

10.整批测量完成,探针加上护罩,升降架下降到测量台面上方5cm-8cm处。

关闭电源开关。

三注意事项:1、每次开机后需先测试标准电阻率样片/块,测试值与标称值偏差不能超过1.5%;2、硅棒、硅片测试表面温度需控制在22-24度之间,环境温度控制在21-25度之间;3、测试前需确认四探针重复测试精度,针对样片、块同一点测试3次,重复测试误差不超过1%;4、被测试表面需与四探针下降方向保持垂直;5、被测试表面需利用喷砂、打磨、酒精擦拭等方式使表面无异物沾污、表面平整无凹坑、无突起;6、电阻率测试存在诸多不确定因素,出现偏差大的现象请及时通知相关责任人处理。

四探针电阻率测试仪比对方法

四探针电阻率测试仪比对方法
c. ⑿
式中: ——由被检仪器测量出的方块电阻值。
——由(10)式计算出标准样片的方块电池值。
5.3.4.3全自动或半自动的数字显示电阻率测试仪的检定
1)电阻率测试仪的其它功能,按仪器说明书的指标要求进行检查,判断是否合格。
2)按仪器说明书的要求,在电阻率测试仪测量范围内,选择相对就的标准样片作为被测对象对标准样片中心点(0.25mm以内)的电阻率进行正反向各10次测量,并按(11)式计算电阻率的相对误差。
5.4.3对于检定后的各项指标都合格的电阻率测试仪,出具检定合格证书。在证书中注明标准样片的实际值和测量值,给出测量的误差值,给出探针头的修正系数。如果用户要求给出全部探针指标,也可近十万大山要给出全部探头指标,若探头为不合格,则必须指出哪项指标或n项指标不合格。对自动或半自动电阻率测试仪,只要有一项功能不合格要求时,就按不合格仪器处理。检定证书及检定结果通知书的内页格式见附录E。
四探针电阻率测试仪比对方法
1
本规程适用于接触式,测量范围在10-3Ω·cm~103Ω·cm的四探针电阻率测试仪的首次检定,后续检定和使用中检验。对某些多功能的四探针电阻率测试仪或只能测量方块电阻四探针测试仪也同样适用。方块电阻的测量范围在10-2Ω/□~104Ω/□。
本规程不适用于二探针、三探针、六探针及方型四探针电阻率测试仪的检定。
2)探针压痕的直径和间距按下式计算,四根针压痕示意图见图3。



式中:A、B,C、D,E、F,G、H分别表示探针压痕在显微镜上的读数,并取其10次平均值作为最后的计算值,则压痕参数实际求法如下:




图3四根针压痕示意图
探针压痕,探针间距和探针游移率的记录格式及其计算方法见附录A。

四探针法测量电阻率

四探针法测量电阻率

四探针法测量电阻率
实验数据及处理
1.硅片
每次调整电流至6.28mA,测得的即为电阻率(抵消了公式中的修系数2),选取5个点,改变电流方向得到的数据为
10.54 10.58 10.70 10.61 10.56
-10.45 -10.44 -10.48 -10.53 -10.55
平均电阻率为ρ=10.54Ω·cm
误差为Δρ=0.23Ω·cm
2.ITO透明玻璃
每次调整电流至4.53mA,测得读数即为电阻率(抵消了公式中修正系数/ln2),选取5个点,每次改变电流方向测得的数据为
2.265 2.4915 1.7667 2.0385 1.5885
-2.355 -2.5821 -1.8573 -2.0838 -1.6761
平均电阻率为ρ=2.07Ω·cm
误差为Δρ=0.35Ω·cm
注意事项
1、Si片和ITO玻璃很脆,请同学们小心轻放;当探针快与Si片接触时,用力要很小,以免损坏探针及硅片。

2、要选择合适的电流量程开关,否则窗口无读数。

3、计算机按键要轻,以免损坏。

4、在测量过程中,由于附近其它仪器电源的开头可能会把计算机锁住而无法工作,此时应重新开机,即恢复正常。

5、每次测量应等所有数值稳定后方可按“测量”进行下一次测量。

附原始实验数据。

四探针电阻率测试仪检定规程

四探针电阻率测试仪检定规程

四探针电阻率测试仪检定规程一、引言随着科技的不断发展,电子元器件的使用越来越广泛。

而其中的一个关键参数——电阻率,对于元器件的性能和稳定性有着重要的影响。

为了保证电子设备的正常运行,需要对电阻率进行准确的测试和检定。

四探针电阻率测试仪作为一种常用的测试设备,承担着这一重要任务。

本文将详细介绍四探针电阻率测试仪的检定规程,包括测试仪器的准备、检定步骤、数据记录与分析等内容,旨在确保测试结果的准确性和可靠性。

二、准备工作在进行四探针电阻率测试仪的检定之前,需要进行一系列的准备工作,以确保测试的顺利进行。

1.检定仪器和设备–确保使用的四探针电阻率测试仪处于正常工作状态,功能完好,并接受过最近的校准。

–检查电源供应是否稳定,并确认工作环境的温度和湿度符合测试要求。

2.选择适当的工作样品–根据测试需求,选择一组或多组与待测试样品电阻率相近的参考样品。

这些参考样品的电阻率应已知并准确。

3.准备好必要的工具和配件–确保四探针电阻率测试仪附带的针头和导线等工具完好,没有损坏或磨损情况。

–检查测试仪器的配套软件是否已正确安装,并确保软件的版本和设置与仪器匹配。

三、检定步骤在进行四探针电阻率测试仪的检定时,按照以下步骤操作:1. 校准测试仪器•打开四探针电阻率测试仪,并确保连接稳定。

•设置测试仪的工作参数,包括电流、电压范围等。

•使用已知电阻率的参考样品进行校准,确保测试仪器输出准确。

2. 测试待测样品1.将待测样品放置在测试夹具中,确保接触良好。

2.根据测试仪器的操作手册,设置测试参数。

3.记录测试仪器显示的电阻率数值。

4.分别使用四个探针对待测样品进行测试,记录每次测试的结果。

5.取多次测量的平均值作为最终的测试结果。

3. 分析和报告1.将测试结果与参考样品的电阻率进行比较,评估测试仪器的准确性。

2.对测试结果进行数据分析,包括计算相对误差、稳定性等指标。

3.编写测试报告,清晰地记录测试仪器的型号、校准日期、测试日期、待测样品信息等。

四探针测电阻率实验指导书及SZT-2A四探针测试仪使用说明书

四探针测电阻率实验指导书及SZT-2A四探针测试仪使用说明书

实验七四探针法测量材料的电阻率一、实验目的(1)熟悉四探针法测量半导体或金属材料电阻率的原理(2)掌握四探针法测量半导体或金属材料电阻率的方法二、实验原理半导体材料是现代高新技术中的重要材料之一,已在微电子器件和光电子器件中得到了广泛应用。

半导体材料的电阻率是半导体材料的的一个重要特性,是研究开发与实际生产应用中经常需要测量的物理参数之一,对半导体或金属材料电阻率的测量具有重要的实际意义。

直流四探针法主要用于半导体材料或金属材料等低电阻率的测量。

所用的仪器示意图以及与样品的接线图如图1所示。

由图1(a)可见,测试过程中四根金属探针与样品表面接触,外侧1和4两根为通电流探针,内侧2和3两根是测电压探针。

由恒流源经1和4两根探针输入小电流使样品内部产生压降,同时用高阻抗的静电计、电子毫伏计或数字电压表测出其它两根探针(探针2和探针3)之间的电压V23。

a b图1 四探针法电阻率测量原理示意图若一块电阻率为 的均匀半导体样品,其几何尺寸相对探针间距来说可以看作半无限大。

当探针引入的点电流源的电流为I ,由于均匀导体内恒定电场的等位面为球面,则在半径为r 处等位面的面积为22r π,电流密度为2/2j I r π= (1)根据电流密度与电导率的关系j E σ=可得2222jI I E r rρσπσπ=== (2) 距离点电荷r 处的电势为 2I V r ρπ=(3) 半导体内各点的电势应为四个探针在该点所形成电势的矢量和。

通过数学推导,四探针法测量电阻率的公式可表示为123231224133411112()V V C r r r r I Iρπ-=--+∙=∙ (4) 式中,11224133411112()C r r r r π-=--+为探针系数,与探针间距有关,单位为cm 。

若四探针在同一直线上,如图1(a)所示,当其探针间距均为S 时,则被测样品的电阻率为1232311112()222V V S S S S S I Iρππ-=--+∙=∙ (5) 此即常见的直流等间距四探针法测电阻率的公式。

四探针测试仪操作规程

四探针测试仪操作规程

四探针测试仪操作规程1.仪器准备a.将四探针测试仪放置在平坦的工作台上,确保没有杂物或水平度不平。

c.检查仪器电源是否连接稳定,确保电源电压适宜。

d.选择合适的探针和电缆,并将其连接到仪器上。

e.确保测试样品干净、光滑无划伤,并且与探针接触良好。

2.仪器校准a.在进行正式测试之前,需要对四探针测试仪进行校准。

b.使用已知电阻或电导率标准样品,进行测量并与标准值对比,以确保仪器准确度。

c.根据仪器使用手册中的操作指导,调整仪器的参数、零点和校准。

3.连接样品和探针a.连接电缆到测试仪的探针插座上,并确保插头连接牢固。

b.将探针的四个针尖轻轻插入待测试样品的表面,保持垂直入穿,并确保良好接触。

c.注意避免误触其他部位,以免引起误差。

4.进行测试a.开启四探针测试仪电源,并选择合适的测试模式(电阻、电导率等)。

b.根据实际需求设定测试参数,如测试范围、测量精度等。

c.手动或自动触发仪器进行测试,并等待测量结果显示。

d.根据需要记录测试结果,并确保测试过程中避免外界干扰。

5.结果分析a.对测试结果进行分析和解释,判断样品的电学性能是否符合要求。

b.如果测试结果有异常或不符合预期,可以进行多次测试以确认结果的可信度。

c.对测试结果进行记录和整理,以备后续分析和参考。

6.关闭仪器a.测试完成后,关闭四探针测试仪的电源。

b.清理测试环境,确保仪器和测试样品的存放安全。

7.日常维护a.定期清理仪器表面的灰尘和污垢,以保持仪器的正常工作状态。

b.不使用时,应将仪器放置在干燥、通风的地方,避免阳光直射和高温环境。

c.定期检查仪器的电源线、连接线和探针,确保无损坏或老化现象。

d.定期校准仪器,以确保测量结果的准确性。

以上是四探针测试仪的基本操作规程,坚持按照规程操作,能够确保测试结果的准确性和工作安全。

同时,根据具体的仪器型号和使用手册,还需遵循厂商提供的更详细的操作规程。

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四探针电阻率测试仪检定规程Verification Regulation of Resistivity Measuring Instruments with FourPorope Array Method本检定规程经国家计量局于1987年7月6日批准,并自1988年5月6日起施行。

归口单位:中国计量科学研究院起草单位:中国计量科学研究院本规程技术条文由起草单位负责解释。

本规程主要起草人:鲁效明(中国计量科学研究院)参加起草人:张鸿祥(中国计量科学研究院)李利保(中国计量科学研究院)四探针电阻率测试仪检定规程本规程适用于新生产、使用中和修理后的接触式测量范围在0.001~103Ω·cm的电阻率测试仪的检定。

对某些多功能的测试或只能测方块电阻的测试仪也同样适用,方块电阻的测量范围在0.01~104Ω/□。

本规程不适用于二探针、三探针和六探针以及方形探头电阻率测试仪。

一概述电阻率测试仪是用来测量半导体材料及工艺硅片的电阻率,或扩散层及外延层方块电阻的测量仪器。

它主要由电气部分和探头部分组成,电气部分一般包括稳流源、数字电压表或电位差计、换向开关等仪器。

探头部分一般包括探针架、探针头和样品台。

其原理图及外形结构如图1和图2所示。

图11-稳流源;2-换向开关;3-标准电阻;4-探针接线;5-无热电势开关;6-数字电压表;7-被测样品图21-微型计算机部分;2-电气箱部分;3-手动升降机构、探针架、探针头及样品台部分二技术要求1 整体方法检定电阻率测试仪的标准样片,表面应没有任何脏物,长期使用应注意定期清洗(按标准样片使用说明中规定的方法清洗),以保持样片表面的清洁。

表1*测量时用表中所列的样片,如发现电流表示值调不上去或其中有一个表示值超过最大值时,则需要更换一个名义值较大的标准样片。

如1Ω·cm需换成5Ω·cm。

2 用于检定电阻率测试仪的标准样片,对其本身有如下的要求(见表1)。

3 用模拟电路法检定四探针测试仪电气部分的V/I比时,电阻r和R有如下要求(见表2)。

表2模拟电路法的电阻计算公式如下:式中:Vav-电流正反向测量r上电压降的平均值;Rs-标准电阻值;Vsv-标准电阻上的电压降平均值;Iav-正反向电流的平均值。

4 各种型号的四探针测试仪技术指标,应符合出厂技术说明书的要求。

三检定条件(一)检定用仪器设备5 检定电阻率测试仪,如果用整体法检定,应具备下列设备:5.1 一台放大倍数不低于400倍的工具显微镜,若干片抛光样片。

5.2 一台测力仪,测力仪的技术指标为:a.测力范围:0~9.8Nb.测力仪总不确定度≤5%5.3 三套共13个标称的标准样片,电阻率名义值为0.001,0.01,0.1,1,2.5,5,10,75,100,180,250,500,1000Ω·cm。

5.4 检定电阻率测试仪,如果用分部件检定,还应具备下列设备;5.4.1 一套标准电阻,标准电阻的标称值为0.001,0.01,0.1,1,10,100,1000Ω共七个阻值。

其电阻本身具有温度修正系数,以备作模拟电路的电阻r。

5.4.2 若干只不同标称值的一般电阻,以备作模拟电路的电阻R。

5.4.3 0.1℃分度值的温度计一只。

(二)检定环境条件6 电阻率测试仪的检定应在恒温专用清洁室内进行,检定具体要求见表3。

检定前,仪器和所用的标准仪器设备应在恒温室内旋转12h以上。

表3*在检定过程中发现有静电感应或泄漏电流的现象,则应采取相应的屏蔽或接地措施消除。

四检定项目和检定方法(一)外观检查7 在正式对仪器进行检定之前,先对仪器进行下列项目的检查:7.1 制造厂的名称或厂标。

7.2 出厂编号。

7.3 仪器外露部件(包括外壳)有无缺陷、松动或损坏。

7.4 搬动或倾斜仪器时是否可以听到内部有松动零件的撞击声。

7.5 指针或刻度盘是否有弯曲、变形或脱落现象。

7.6 各调节盘定位与接触是否良好。

7.7 如果仪器为数字显示的,应检查数字显示是否正常。

7.8 探头是否晁动,四根针是否在同一平面上或直线上。

7.9 当外观检查时发现上述项目中的某一项已构成影响该仪器的计量性能时,则应在修复后再进行检定。

8 现行技术标准颁布之前生产的老产品和某些外国制造的没有技术说明书或准确度级别不确切的仪器,在检定之前可根据仪器的外观特征临时判断一下其准确度级别,作为检定时参考。

8.1 指针式读数仪器,其准确度一般可认为是±10%。

8.2 数字显示的满量程的分辨率在0.1%以上的,可作为准确度为±5%的仪器;其满量程读数分辨率在0.5%以上的,可作为准确度为±10%的仪器。

(二)绝缘电阻的测量和绝缘强度的试验9 在仪器的探针之间或探针与仪器外壳之间可用摇表或其他方法测量其绝缘电阻。

测量时,工作电压为100~500V,绝缘电阻值不得低于1000MΩ。

10 对验收检定的测试仪(包括新生产的、修理后的)可进行绝缘强度即耐压试验,此项试验由送检单位提出申请后才可进行。

如未做耐压试验,则应在检定证书上注明。

(三)探头检定11 测量探针压力:用测力仪测出每根针的力及四根针的合力。

12 观察探针压痕形状。

测量压痕直径和间距。

12.1 用一个抛光面的硅片,在被检仪器四探针的力为合格值时,压10组压痕(注意10组压痕的排列顺序,不可弄乱)。

然后用显微镜观察每个压痕的形状,读出Y轴YA和YB读数(即每组压痕中的最大值与最小值),并算出YA和YB 的差值。

然后测量压痕直径及相邻两个压痕之间的距离。

合格的探针压痕是指触点均匀接触,而无滑动的痕迹。

12.2 探针压痕的直径和间距按下式计算。

四根针压痕的示意图见图3。

图3 四根针压痕示意图式中:AB、CD、EF、GH分别表示探针压痕在显微镜上的读数,并取其10次平均值作为最后计算值,则上述参数实际求法如下:12.2.1 探针压痕、探针间距的记录格式及其计算方法见附录2。

(四)仪器示值误差的检定13 仪器示值误差的检定用两种方法:一种是用电阻率标准样片整体检定法,另一种是分部检定法,分部检定法是指把整体仪器分成电气部分和探头部分分别进行检定。

在目前标准样片名义值还不能满足整个仪器量限的情况下,可用Ⅰ型和Ⅱ型标准样片对同一台仪器用上述两种方法进行检定。

注:NIM-IC-Ⅲ型标准样片正在研制中,待出售后应采用三套样片对同一台仪器进行整体检定。

14 指针式电阻率测试仪不确定度的整体检定方法与步骤。

14.1 按仪器使用说明书对仪器调零后,使探针对准样片的中心(0.25mm以内),调节修正因子旋钮,当C(电流表)读数到6.28时,记下此时P(电压表)的读数。

在仪器的测量范围内,对两套标准样片的电阻率分别进行测量。

如果检定D41-3测试仪或其他仪器的方块电阻时,将C表调到4.53读数。

14.2 对标准样片进行测量时,每个样片要进行正反向各10次测量,取平均值作为最后结果。

14.3 如果被检仪器只能测量方块电阻,则用电阻率标准样片检定后,必须把电阻率除以样片厚度值,换算成标准样片的方块电阻,并按下式计算被检仪器的方块电阻值。

式中:Fsp-被检仪器探针间距的修正系数;F(W/s)-样片厚度与平均探针间距的比值,查附录5可得其值;F(S/D)-探针平均间距与标准样片直径D的比值,查附录5可得到其值;V-由P表读取的数值;I-由C表读取的数值。

14.4 被检定的手动指针式电阻率测试仪的电阻率实际值按下式计算:式中:V-由P表读取的数值;I-由C表读取的数值;W-标准样片的厚度值。

14.5 仪器检定完毕之后,按下式计算仪器各点示值的相对误差:式中:ρx-由被检仪器测量后计算出的电阻率值;ρn-标准样片电阻率的实际值。

15 对电气测量部分进行检定。

根据仪器测量范围和所对应的模拟电路中的r值(见表2),用模拟电路方法对电气部分进行检定。

模拟电路按图4接线后,再接到四探针测试仪上。

图4 模拟电路接线图15.1 按照电阻率测试仪的测量方法,对上述模拟电路进行正反向各5次测量,并按下式计算平均值及其标准偏差。

式中:rj-为正反向单方向测量r电阻值。

16 对探针压痕直径及其间距的检定,其要求和方法与探针检定相同。

17 自动或半自动的数字显示四探针电阻率测试仪的检定。

17.1 整体检定方法:被检仪器示值的整体检定按下述方法进行。

根据被检仪器的测量范围,选择相对应的标准样片作为被测对象。

按照仪器说明书的要求,对标准样片中心点(0.25mm以内)的电阻率进行正反向各10次测量。

并按下式计算被测量的电阻率。

式中:V-由测试仪读取的电压值;I-由测试仪读取的电流值;W-标准样片的厚度值;Fsp-被测仪器的探针间距修正系数,按公式(9)计算。

F(W/S)-样片厚度与探针间距之间,数值可查附录5修正系数表;F(S/D)-探针间距平均值与样片直径的比值,数值可查附录5的修正系数表。

被检仪器的相对误差仍按公式(11)计算。

按上述方法,包括在仪器测量范围内的标准样片都要进行测量,并保证每个量程要有最多的读数位数,并算出每个测量点的相对误差。

17.2 被元件检定方法:上述电阻率测试仪按元件检定方法是在标准样片的数值范围内,对仪器进行整体检定。

然后,再用模拟电路法对仪器的全部量程进行检定(通过改变电流保证仪器有足够的读数位数)用模拟电路法检定后,将探头检定结果进行合成不确定度的计算,再以合成后的总不确定度,对仪器是否合格进行评定。

17.3 全自动或半自动的电阻率测试仪,还应对其自控系统的功能,测试材料的导电类型,自动测厚等性能进行检定。

各项功能与指标应符合仪器说明书的要求。

五检定结果处理和检定周期18 用整体法检定的电阻率测试仪,由检定结果中找出最大的相对误差,如果最大相对误差超过仪器允许不确定度,说明仪器超差。

19 分部件检定的电阻率测试仪19.1 用模拟电路法测得V/I比值的不确定度γ(v/2),探针间距游移率对电阻率测量的不确定度γap,并按下式计算出合成不确定度:式中:γ(v/I)-用模拟电路检定仪器V/I比值的最大不确定度;γsp-探针的游移率引起对电阻率测量的不确定度;γ′sp-由显微镜的读数刻度及分辨率所带来的不确定度;γFT-除上述因素外,其它各项因素引起的不确定度。

探针游移率对电阻率测量的不确定度γsp按下式计算:式中:S-探针间距S1,S2,S3的测量平均值;δs-探针间距S1,S2,S3变化的最大标准偏差。

由公式(15)计算的合成不确定度γs值,应小于测试仪本身的允许不确定度。

19.1.1 除上述要求外,探针部分还应满足以下要求:①探针力(四根针合力)应在7.0±1N范围内;对于测量薄层方块电阻的探针力应在2.5±0.5N,且四根针的力要均匀分布,允许在1.75±0.25N范围内变化。

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