Распространенный метод измерения удельного сопротивления полупроводников — четырехзондовый метод.

Четырехзондовый метод является распространенным методом измерения удельного сопротивления полупроводников. Он отличается простотой эксплуатации и высокой точностью измерения.

1. Принцип

четырехзондовый методПо принципу Вандербильта,Удельное измеряется путем размещения четырех датчиков на поверхности образца. Эти четыре зонда обычно делятся на две группы, две из которых служат источниками тока, а две другие служат концами измерения напряжения. Зонд источника тока подает постоянный ток, а зонд измерения напряжения измеряет поверхность образца. Падение напряжения, рассчитав соотношение тока и напряжения, можно получить Удельное значение образца; сопротивление。

2. Этапы работы

1. Подготовка образца. Во-первых, поверхность образца полупроводника необходимо очистить и обработать, чтобы убедиться, что поверхность гладкая и не содержит загрязнений, чтобы повысить точность измерения.

2. Расположение зондов: расположите четыре зонда на поверхности образца в определенном геометрическом порядке (например, в виде квадрата или прямой линии). Расстояние между зондами необходимо регулировать в зависимости от толщины и ожидаемого удельного сопротивления образца.

3. Подайте ток. Подайте постоянный ток на образец через датчик источника тока. Величина тока должна быть выбрана соответствующим образом, чтобы избежать электрической поляризации или теплового воздействия на образец;

4. Измерение напряжения: используйте датчик напряжения для измерения падения напряжения на поверхности образца; датчик напряжения должен располагаться как можно ближе к датчику тока, чтобы уменьшить влияние контактного сопротивления.

5. Рассчитайте удельное сопротивление. Согласно закону Ома, удельное сопротивление ρ можно рассчитать по следующей формуле:

ρ = V / (I * d)

где V — падение напряжения между датчиками измерения напряжения, I — приложенный ток, а d — расстояние между датчиками тока.

3. Преимущества и недостатки

Преимущества: высокая скорость измерения и простота эксплуатации; возможность бесконтактного измерения без повреждения образца; подходит для образцов различной формы и размера; меньше подвержена влиянию неровностей поверхности образца;

Недостатки: контактное сопротивление между зондом и образцом влияет на результаты измерения; в случае очень тонких образцов зонд может проникнуть в образец, что приведет к ошибкам измерения, и необходимо точно контролировать расстояние между зондами и величину тока.

4. Приложение

1. Проверка материалов. В процессе производства полупроводниковых материалов четырехзондовый метод можно использовать для быстрого отбора материалов, удельное сопротивление которых соответствует требованиям.

2. Обнаружение тонких пленок. Для тонких полупроводниковых пленок можно использовать четырехзондовый метод для измерения удельного сопротивления тонкой пленки для оценки ее электрических свойств.

3. Картирование удельного сопротивления: перемещая зонд для выполнения многоточечных измерений на поверхности образца, можно получить карту пространственного распределения удельного сопротивления, которая используется для анализа однородности образца.

4. Температурно-зависимое исследование. Путем проведения четырехзондовых измерений при разных температурах можно изучить температурно-зависимое удельное сопротивление полупроводниковых материалов.

5. Пример анализа

1. Измерение удельного сопротивления пластины. В процессе производства полупроводниковых пластин для измерения удельного сопротивления пластины используется четырехзондовый метод, чтобы гарантировать ее качество.

Пример. Используйте метод четырех зондов для измерения удельного сопротивления кремниевой пластины и получайте точные значения удельного сопротивления, регулируя расстояние между зондами и величину тока.

2. Органические полупроводниковые пленки. Четырехзондовый метод используется для измерения удельного сопротивления органических полупроводниковых пленок с целью оценки их потенциала для применения в органических светоизлучающих диодах (OLED) и органических солнечных элементах.

Пример: Удельное сопротивление органической пленки было измерено четырехзондовым методом, и было обнаружено, что удельное сопротивление пленки уменьшается с увеличением температуры отжига.