分享一下四探針測(cè)試儀的測(cè)量原理

　　于半導(dǎo)體材料的電阻率，一般采用四探針、三探針和擴(kuò)展電阻。

　　電阻率是反映半導(dǎo)體材料導(dǎo)電性能的重要參數(shù)之一。測(cè)量電阻率的方法很多，四探針法是一種廣泛采用的標(biāo)準(zhǔn)方法。它的優(yōu)點(diǎn)是設(shè)備簡(jiǎn)單、操作方便，度高，對(duì)樣品的形狀無嚴(yán)格要求。

　　常用的是直線型四探針。四根探針的針尖在同一直線上，并且間距相等，都是S，一般采用0.5mm的間距，不同的探針間距需要對(duì)測(cè)量結(jié)果做相應(yīng)的校正。

　　一般目前的四探針電阻率(電導(dǎo)率)測(cè)試儀均已配置厚度的修正，通過厚度數(shù)值的設(shè)置，計(jì)算出不同的樣品厚度對(duì)電阻率的影響。

　　四探針法通常用來測(cè)量半導(dǎo)體的電阻率。四探針法測(cè)量電阻率有個(gè)非常大的優(yōu)點(diǎn)，它不需要校準(zhǔn);有時(shí)用其它方法測(cè)量電阻率時(shí)還用四探針法校準(zhǔn)。

　　與四探針法相比，傳統(tǒng)的二探針法更方便些，因?yàn)樗恍枰僮鲀蓚€(gè)探針，但是處理二探針法得到的數(shù)據(jù)卻很復(fù)雜。如圖一，電阻兩端有兩個(gè)探針接觸，每個(gè)接觸點(diǎn)既測(cè)量電阻兩端的電流值，也測(cè)量了電阻兩端的電壓值。我們希望確定所測(cè)量的電阻器的電阻值，總電阻值:

　　RT = V/I = 2RW + 2RC + RDUT;

　　其中RW是導(dǎo)線電阻，RC是接觸電阻，RDUT是所要測(cè)量的電阻器的電阻，顯然用這種方法不能確定RDUT的值。矯正的辦法就是使用四點(diǎn)接觸法，即四探針法。如圖二，電流的路徑與圖一中相同，但是測(cè)量電壓使用的是另外兩個(gè)接觸點(diǎn)。盡管電壓計(jì)測(cè)量的電壓也包含了導(dǎo)線電壓和接觸電壓，但由于電壓計(jì)的內(nèi)阻很大，通過電壓計(jì)的電流非常小，因此，導(dǎo)線電壓與接觸電壓可以忽略不計(jì)，測(cè)量的電壓值基本上等于電阻器兩端的電壓值。

　　通過采用四探針法取代二探針法，盡管電流所走的路徑是一樣的，但由于消除掉了寄生壓降，使得測(cè)量變得了。四探針法在Lord Kelvin使用之后，變得十分普及，命名為四探針法。