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系統(tǒng)背景
電阻率是決定半導(dǎo)體材料電學(xué)特性的重要參數(shù)，為了表征工藝質(zhì)量以及材料的摻雜情況，需要測試材料的電阻率。半導(dǎo)體材料電阻率測試方法有很多種，其中四探針法具有設(shè)備簡單、操作方便、測量精度高以及對樣品形狀無嚴(yán)格要求的特點。因此，目前檢測半導(dǎo)體材料電阻率，尤其對于薄膜樣品來說，四探針是較常用的方法。
四探針技術(shù)要求使用四根探針等間距的接觸到材料表面。在外邊兩根探針之間輸出電流的同時，測試中間兩根探針的電壓差。最后，電阻率通過樣品的幾何參數(shù)，輸出電流源和測到的電壓值來計算得出。
四探針法測量半導(dǎo)體電阻率測試方案，使用美國吉時利公司開發(fā)的高精度源測量單元（SMU），既可以在輸出電流時測試電壓，也可以在輸出電壓時測試電流。輸出電流范圍從皮安級到安培級可控，測量電壓分辨率高達(dá)微伏級。支持四線開爾文模式，因此適用于四探針測試，可以簡化測試連接，得到準(zhǔn)確的測試結(jié)果
不同材料的電阻率特性
方案特點
●● 系統(tǒng)提供上位機軟件，內(nèi)置電阻率計算公式，符合國標(biāo)硅單晶電阻率測試標(biāo)準(zhǔn)，測試結(jié)束后直接從電腦端讀取計算結(jié)果，方便后續(xù)數(shù)據(jù)的處理分析。
●● 提供正向 / 反向電流換向測試，可以通過電流換向消除熱電勢誤差影響，提高測量精度值
●● 四探針頭采用碳化鎢材質(zhì)，間距 1 毫米，探針位置精確穩(wěn)定。采用懸臂式結(jié)構(gòu)，探針具有壓力行程。針對不同材料的待測件，提供多種不同間距，不同針尖直徑的針頭選項
●● 探針臺具備粗 / 細(xì)兩級高度調(diào)整，細(xì)微調(diào)整時，高度分辨率高達(dá) 2 微米，精密控制探針頭與被測物之間的距離，防止頭對被測物的損害
●● 載物盤表面采用絕緣特氟龍圖層，降低漏電流造成的測試誤差
軟件功能
●● 輸出電流并測試電壓，電阻，電阻率，電導(dǎo)率，薄層電阻等，記錄數(shù)據(jù)，并根據(jù)測試結(jié)果繪制曲線
●● 軟件在 Windows 7/8/10 平臺下使用，測試方法符合 GB/T 1551/1552 等國家測試標(biāo)準(zhǔn)
●● 提供多種修正參數(shù)幫助提高電阻率測試精度
●● 配合吉時利 2450/2460/2461 高精度源表使用，確保測試精度和一致性
系統(tǒng)結(jié)構(gòu)：
●● 系統(tǒng)主要由吉時利源表（SMU）、四探針臺和上位機軟件組成。四探針可以通過前面板香蕉頭或后面板排線接口連接到源表上。
系統(tǒng)指標(biāo)
●● 電阻率測試范圍：0.001Ω • cm ~ 1MΩ • cm
●● 探針頭壓力合力：S 型懸臂式彈簧，合力 6~10 N
●● 絕緣電阻：500V 下 > 1GΩ
●● 系統(tǒng)誤差：< 2% (<1Ω • cm 時，誤差小于 0.5%)
●● 探針頭間距：1mm, 1.27mm, 1.59mm 可選，使用紅寶石套軸，探針游移率 < 0.2%
●● 針尖壓痕直徑：25 um~450um 不同規(guī)格可選
●● 通信接口：LAN/USB/GPIB
●● 探針臺尺寸：240mm x 160mm x 280mm
系統(tǒng)配置
●● 2450/2460
●● 四探針探針臺
●● 四探針針頭
●● 源表端四線香蕉頭連接線
●● 四探針測試軟件
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