半导体物理实验——四探针法测半导体材料电阻

实验报告院别电子信息学院课程名称半导体物理实验班级实验名称四探针法测半导体材料电阻姓名实验时间2018.11.21学号指导教师成绩批改时间报告内容一、实验目的和任务1、掌握四探针法测量半导体材料方阻的基本原理和方法；2、掌握半导体电阻率的测量方法。二、实验原理测试原理：直流四探针法测试原理简介如下：⑴体电阻率测量：图1四探针法测量原理图当1、2、3、4四根金属探针排成一直线时，并以一定压力压在半导体材料上时，在1、4两根探针间通过电流I，则在2、3探针间产生电位差V。材料电阻率VCcmI（1）式中C为探针修正系数，由探针的间距决定。当试样电阻率分布均匀，试样尺寸满足半无穷大条件时12122321111CcmSSSSSS（2）三、实验设备SX1934型数字式四探针测试仪1、电气原理SX1944型数字式四探针测试仪电气部分原理方框图如图2所示。图22、结构特征仪器根据测试需要，可安放在一般工作台上或者手持。探头经过精密加工，探针为耐磨材料碳化钨所制成，配用宝石导套，使测量误差大为减少，且可以提高寿命。探头内有弹簧压力装置，测试架内还有高度粗调、细调及压力自锁装置。主机为仪器主要电气部分所在，在其面板结构如图3所示。图3面板示意图1、数字显示板；2、电阻率/方块电阻选择按键；3、电阻率或方块电阻/电流选择按键；4、电流极性选择按键；5、电流量程按键；6、电流粗调；7、电流细调；8、探头插座；主机后盖板设有交流220V电源插座和保险丝座。如图4所示。图4主机后盖板示意图四、实验结论这次实验通过四探针法测量不同尺寸硅片的电阻率和方块电阻，掌握四探针法测量半导体材料方阻的基本原理和方法和半导体电阻率的测量方法。本次实验由于是在电脑用软件联机操作，所以操作较为简单使用，测试前无需根据样品电阻率决定电流量程，使用“自动电流量程”功能自动选择合适，软件告知测试电流应设置为多少。将SX1944四探针测试仪的探头压在被测样品表面，让探针与样品接触良好，此时应注意探头不要压的太低，避免损坏探头。