1 引言 直流四探针测试法是微电子行业常用的测量材料电阻率的方法,通过测量材料的电阻率可以得到材料的掺杂浓度等重要信息。因此,在微电子工业中四探针测试仪一直是十分重要的测量仪器。
近年来,微电子工业在中国大陆发展迅速,传统的数字式直流四探针测试仪需要手动调节档位,测量周期长、工作效率低,已经无法适应时代发展,国内需要寻求一种新型的测试设备。
本文中介绍的数字化智能四探针测试仪可以自动切换量程、自动运算相关的数据。用户甚至可以在不了解四探针测试原理的情况下方便地测量材料的电阻率。该仪器具有PC机接口,通过PC机可以集中管理且硬件成本低廉。
2 测试原理 主要依据范德堡原理(如图1),通过两根探针提供一个电流流过样品,再用两根探针测量样品上的电位差,*后经过相关运算得到材料的电阻率。四探针测试仪的测试理论已经相当成熟
3.1 恒流源 10mA或100mA电流输出电路如图3(a),利用LM317的Vout端与ADJ端电位差恒为1.25V和ADJ端输出电流Iadj较小(可以忽略不计)的性质,通过继电器切换Radj实现输出电流的切换。 输出电流与Radj关系如下:
仪器的外观如图5,正面的面板上从左到右依次为电源开关、复位健、液晶显示屏和探针插座。相比传统四探针测试仪它没有电压量程旋钮与输出电流调节旋钮。由于以往需要人工进行的电压量程切换与输出电流调节工作已经被机器自动完成,所以这两个旋钮被省略了。仪器在操作上已经充分简化。 4 结论 本文中介绍的四探针测试仪将传统四探针测试仪与嵌入式系统相结合。主要指标与功能如下:功耗小于6W;测量范围量程:0.025Ω-2500Ω;自动显示小数点和单位;误差:±0.5%;具有数字补偿功能;自动运算结果;自动切换量程,超出量程自动报告;具有RS232接口可以和PC连接。 本文摘自《半导体技术》