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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(cè)試材料的電阻率。半導(dǎo)體材料電阻率測(cè)試方法有很多種，其中四探針法具有設(shè)備簡(jiǎn)單、操作方便、測(cè)量精度高以及對(duì)樣品形狀無嚴(yán)格要求的特點(diǎn)。因此，目前檢測(cè)半導(dǎo)體材料電阻率，尤其對(duì)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(shí)，測(cè)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(cè)到的電壓值來計(jì)算得出。
四探針法測(cè)量半導(dǎo)體電阻率測(cè)試方案，使用美國(guó)吉時(shí)利公司開發(fā)的高精度源測(cè)量單元（SMU），既可以在輸出電流時(shí)測(cè)試電壓，也可以在輸出電壓時(shí)測(cè)試電流。輸出電流范圍從皮安級(jí)到安培級(jí)可控，測(cè)量電壓分辨率高達(dá)微伏級(jí)。支持四線開爾文模式，因此適用于四探針測(cè)試，可以簡(jiǎn)化測(cè)試連接，得到準(zhǔn)確的測(cè)試結(jié)果
不同材料的電阻率特性
方案特點(diǎn)
●● 系統(tǒng)提供上位機(jī)軟件，內(nèi)置電阻率計(jì)算公式，符合國(guó)標(biāo)硅單晶電阻率測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)，測(cè)試結(jié)束后直接從電腦端讀取計(jì)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(cè)試，可以通過電流換向消除熱電勢(shì)誤差影響，提高測(cè)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(duì)不同材料的待測(cè)件，提供多種不同間距，不同針尖直徑的針頭選項(xiàng)
●● 探針臺(tái)具備粗 / 細(xì)兩級(jí)高度調(diào)整，細(xì)微調(diào)整時(shí)，高度分辨率高達(dá) 2 微米，精密控制探針頭與被測(cè)物之間的距離，防止頭對(duì)被測(cè)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(cè)試誤差
軟件功能
●● 輸出電流并測(cè)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(cè)試結(jié)果繪制曲線
●● 軟件在 Windows 7/8/10 平臺(tái)下使用，測(cè)試方法符合 GB/T 1551/1552 等國(guó)家測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)
●● 提供多種修正參數(shù)幫助提高電阻率測(cè)試精度
●● 配合吉時(shí)利 2450/2460/2461 高精度源表使用，確保測(cè)試精度和一致性
系統(tǒng)結(jié)構(gòu)：
●● 系統(tǒng)主要由吉時(shí)利源表（SMU）、四探針臺(tái)和上位機(jī)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(cè)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(shí)，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(tái)尺寸：240mm x 160mm x 280mm
系統(tǒng)配置
●● 2450/2460
●● 四探針探針臺(tái)
●● 四探針針頭
●● 源表端四線香蕉頭連接線
●● 四探針測(cè)試軟件
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