[发明专利]一种温度可调控四探针方块电阻及电阻率的测试方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种温度可调控四探针方块电阻及电阻率的测试方法，主要用于测量薄膜的方块电阻及电阻率，属于测量技术领域。 

背景技术

一般的四探针测试仪是测量半导体材料电阻率以及方块电阻（薄层电阻）的专用仪器，主要用于测量棒状、块状半导体材料（包括厚片和薄片）的电阻率以及硅片上的扩散层、离子注入层、反新外延层的方块电阻。仪器具有测量精度高、灵敏度高、稳定性好，测量范围广，结构紧凑的特点，并且测量结果由数字直接显示，使用方便。但是现有的四探针测试仪都只能测试常温下以及温度相对稳定的方块电阻，对于温度连续变化或不同温度下半导体材料的方块电阻、电阻率不能测试，限制了其应用。 

发明内容

本发明的目的是提供一种温度可调控四探针方块电阻及电阻率的测试方法，用于测量温度连续变化或不同温度下半导体材料的方块电阻、电阻率。 

为了达到上述目的，本发明的技术方案提供了一种温度可调控四探针方块电阻及电阻率的测试方法，所述测试方法包括以下步骤：

步骤一：将温度可调控四探针方块电阻测试系统的线路连接完毕，主机接上电源，开关放至ON档以开启电源，并预热5至10分钟；

步骤二：预估待测样品的电阻或电阻率，根据需要在主机面板上选择K1至K4中合适的电流档位，并选择K5至“R_□”档以测量样品的方块电阻或者至“ρ”档以测量样品的电阻率；

步骤三：将待测样品放置在四探针测试平台的基座上，将热电偶与温度测试仪连接好，并使热电偶与待测样品表面接触，然后压下四探针；

步骤四：启动电炉丝加热装置，并根据需要调节加热速率，使用热电偶与温度测试仪测量待测样品的温度；

步骤五：查询参数C，然后调节主机面板上的电流粗调电位器W1及电流细调电位器W2以输入C的值至主机中，C的当前值将显示在主机面板上的显示器中；

步骤六：调节完毕后，当温度变化时，主机面板的显示器中将显示每一个温度点所对应的电阻率或者方块电阻值，继续查看温度测试仪，当温度达到要求时，记录下显示器中的数据，即为样品在该温度下的电阻率或者方块电阻。

所述的温度可调控四探针方块电阻测试系统，包括电压可调电源、SDY-4四探针测试主机、万用电表V、万用电表I以及四探针测试平台，万用电表V的两引脚分别与SDY-4四探针测试主机探头的四探针2与四探针3连接，四探针1、四探针2、四探针3及四探针4均与四探针测试平台连接，其特征在于，电压可调电源的正极分别MC1403精密低压基准电源的引脚1与OP07双极型运算放大器的引脚7连接，MC1403精密低压基准电源的引脚3接地，引脚2通过电阻R1与OP07双极型运算放大器的引脚3连接，OP07双极型运算放大器的引脚4与电压可调电源的负极连接，引脚6通过万用表I与四探针4连接，引脚2与四探针1连接，同时通过电阻R2接地。

所述的四探针测试平台包括基座及样品，样品设于基座上，其特征在于，基座内的上端设有电炉丝加热装置，样品与基座之间设有金属垫片，样品上设有SDY-4四探针测试主机探头的四探针1、四探针2、四探针3及四探针4，样品表面上设有热电偶，热电偶与温度测量仪连接。

本发明的优点在于，不仅能测出常温下的方块电阻，而且能快速准确的测出室温至120℃之间任一温度的方块电阻，也能快速分析一些功能材料随温度变化的相变性能，并且通过数字直接显示，兼具测量精度高、灵敏度高、稳定性好、测量范围广、结构紧凑和使用方便的特点。

附图说明

图1为本发明涉及的一种温度可调控四探针方块电阻测试系统的电路示意图； 

图2为本发明涉及的一种温度可调控四探针方块电阻测试系统四探针测试平台的结构示意图；

图3为本发明涉及的SDY-4四探针测试主机的前面板平面示意图； 

图4为本发明涉及的一种温度可调控四探针方块电阻测试系统的完整结构示意图；

图5为单面扩散圆形样品的修正因子数据列表；

图6为单面扩散矩形样品的修正因子数据列表；

图7为双面扩散样品的修正因子 C数据列表。

具体实施方式

实施例1 

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。