KDY1型四探针电阻率方阻测试仪说明书11.01.10

1、KDY-1型四探针电阻率/方阻测试仪利用说明书一、概述KDY-1型四探针电阻率/方阻测试仪（以下简称电阻率测试仪）是用来测量半导体材料（主若是硅单晶、错单晶、硅片）电阻率，和扩散层、外延层、ITO导电薄膜、导电橡胶方块电阻的测量仪器。它要紧由电气测量部份（简称：主机）、测试架及四探针头组成。本仪器的特点是主机配置双数字表，在测量电阻率的同时，另一块数字表（以万分之几的精度）适时监测全程的电流转变，免去测量电流/测量电阻率的转换，更及时掌控测量电流。主机还提供精度为%勺恒流源，使测量电流高度稳固。本机配有恒流源开关，在测量某些薄层材料时，可免去探针尖与被测材料之间接触火花的发生，更好地爱惜箔膜。

2、仪器配置了本公司的专利产品：“小游移四探针头”，探针游移率在%保证了仪器测量电阻率的重复性和准确度。本机如加配HQ-710嗷据处置器或KDYS量系统，测量硅片时可自动进行厚度、直径、探针间距的修正，并计算、打印出硅片电阻率、径向电阻率的最大百分转变、平均百分转变、径向电阻率不均匀度，给测量带来专门大方便。二、测试仪结构及工作原理测试仪主机由主机板、电源板、前面板、后背板、机箱组成。电压表、电流表、电流调剂电位器、包流源开关及各类选择开关均装在前面板上（见图2）。后背板上只装有电源插座、电源开关、四探针头连接插座、数据处置器连接插座及保险管（见图3）。机箱底座上安装了主机板及电源板，彼其间均通过

3、接插件联接。仪器的工作原理如图1所示：由1士明由制心坐丁。卡珏阑测试仪的大体原理仍然是恒流源给探针头(一、4探针)提供稳固的测量电流I(由DVM监测),探针头(二、3)探针测取电位差V(由DVM2M量),由下式即可计算出材料的电阻率：厚度小于4倍探针间距的样片都可按下式计算p=WFSpF(W/S)F(S/D)Ft式中：VDVM班压的读数，mVIDVM他流的读数，mAW被测样片的厚度值以cm为单位。F(W/S)厚度修正系数，数值可查附录2。F(S/D)直径修正系数,数值可查附录3。Fsp探针间距修正系数。Ft温度修正系数，数值可查附录1。由于本机中已有小数点处置环节，因此利历时无需再考虑电流、电

4、压的单位问题。若是用户配置了HQ-710E据处置器只要置入厚度WFsp、测量电流I等有关参数，一切计算、记录均由它代劳了。若是没有数据处置器(HQ-710E,用户一样能够依据上式用一般计算器算出准确的样片电阻率。对厚度大于4倍探针间距的样片或晶锭，电阻率可按下式计算：P=2兀SV/I(2)这是大伙儿熟悉的样品厚度和任一探针离样品边界的距离均大于4倍探针间距(近似半无穹大的边界条件)，无需进行厚度、直径修正的经典公式。现在如用间距S=1mm的探头，电流I(DVM1)选择；用$=的探头，电流I(DVM1)选择，即可从本仪器的电压表V(DVM2上直接读出电阻率。为了描述扩散薄层的导电性能，引入方块电

5、阻的概念。咱们若是在长为S,宽为T厚度为W勺薄层上W电阻：住二p/wR十S/TW=(/W)S/T=RS/T假设使S=T,即在薄层的一个正方形面积上测电阻：R=RS/T=R从式能够看出，当S=T寸，R=R,R表示一个正方形薄层的电阻，它与正方形边长无关，这是取名方块电阻的缘由。用KDY-测量方块电阻时，计算公式为:R=P/W=V/IF(S/D)F(W/S唐Ft由于扩散层薄，当厚度Wl近于0时,F(W/S)趋近1,查附录2.R=V/IF(S/D)F，Ft由于方块电阻与正方形边长无关,当苜彳5DM于无穷大时,F(S/D)趋近，查附录3.R=V/IF(S/D)F，Ft=V/IXXFpFt当I二时，R=

6、VFpFt因此取I=时，从KDY-右边的电压表(DVM2)即可宜接读出扩散薄层的方块电阻R。备注：在测量方块电阻时p/R键要选在R档，仅在电流mA档时电压表最后一名数溢出(其他档位能够正常读数)，故读数时需要注意，如电流在mA档时电压表读数为12345,那么实际方块电阻的读数应该是123450R。3、利用方式(1)主机面板、背板介绍期调KDY7型四探计电阻率/方阻洌试技电流表O 1 0O O 10 too (3O0. 1细调电流选择恒流源电压表O O 正测反浏O OP R。O手动臼动正润反测手动自动图2前面板图仪器除电源开关在背板外其它操纵部份均安装在面板上，面板的左侧集中了所有与测量电流有关

7、的显示和操纵部份，电流表(DMV1显示各档电流值，电流选择按钮供电流选档用，220V电源接通后仪器自动选择在经常使用的档，现在上方的红色指示灯亮，随着选择开关的按动，指示灯在不同的档位亮起，直选到档位适合为止。打开包流源，上方指示灯亮，电流表显示电流值，调剂粗调旋钮使前三位数达到目标值，再调细调旋钮使后两位数达到目标值。如此就完成了电流调剂工作，现在咱们能够把注意力集中到右边，面板的右边集中了所有电压测量有关的操纵部件，电压表(DMV2显示各档(P/R手动/自动)的正向、反向电压测量值。p/R键必需选对，不然测量值会相差10倍;一样手/自动档也必需选对，不然仪器拒绝工作。后背板上要紧安装的是电

8、缆插座，图上标得很清楚，安装时请注意插头与插座的对位标志。因为在背后容易漏插，松动时不易被发觉，因此安装必需插全、插牢。（2）利用仪器前将电源线、测试架联接线、主机与数据处置器的连接线（如利用途理器）联接好，并注意一下测试架上是不是已接好探针头。电源线插头插入220V座插后,开启背板上的电源开关，现在前面板上的数字表、发光二极管都会亮起来。探针头压在被测单晶上，打开恒流源开关，左侧的表显示从一、4探针流入单晶的测量电流，右边的表显示电阻率（测单晶锭时）或二、3探针间的电位差。电流大小通过旋转前面板左下方的两个电位器旋钮加以调剂，其它正、反向测量、p/R选择、自动/手动测量都通过前面板上可自锁的

9、按钮开关操纵。3）仪器测量电流分五档：（10仙A）、（100仙A）、1mA10mA100mA读数方式如下：在档显示5位数时：10000又如在档显示：06282在档显示5位数时：10000又如在档显示：04532表示电流为：（10nA）即表示电流为：aA表示电流为：（100nA）表示电流为：aA在1mAe显示5位数时：10000又如在1mAe显示：06282一样在10mAe显示：10000显示：04532100mAH显示：10000显示：06282表示电流为：1mA表示电流为：表示电流为：10mA表示电流为：表示电流为：100mA表示电流为：电流档的选择采纳循环步进式的选择方式，在仪器面板上有一

10、个电流选择按钮，每按一次进一档，仪器通电后自动设定在经常使用的档，若是你不断地按下“电流选择”按钮，电流档位按以下顺序不断地循环。-10mA100mA10mA能够快速找到你所需要的档位。依照国标GB/T1552-1995,不同电阻率硅试样所需要的电流值如下表所示:电阻率，Q.cm电流,mA推荐的园片测量电流值10010010025310330215)101214161820222324262830注：温度修正系数表的数据来源于中国计量科学研究院附录2.厚度修正系数F(W/S)为圆片厚度W与探针间距S之比的函数W/SF(W/S)W/SF(W/S)W/SF(W/S)W/SF(W/S)注：厚度修正系

11、数表的数据来源于国标GB/T1552-1995硅、错单晶电阻率测定直排四探针法附录3.直径修正系数F(S/D)为探针间距S与圆片直径D之比的函数S/DF2S/DF2S/DF201/3当S/D=无穷小时，F(S/D)=ln2=,当S/D=1/3(极端情况)时，F(S/D)=2ln2=注：直径修正系数表的数据来源于国标GB/T1552-1995硅、错单晶电阻率测定直排四探针法例如硅片厚度是,探针间距S=,硅片直径100mmFSP探针间距修正系数：那个系数每一个探针头的都不一样，那个地址就假设为1厚度修正系数W81二查表最小为F=,那么FZ=1直径修正系数S/D=1/100=查表F=p=V/IXWF

12、(W/S)XF(S/D)XFSP为了让电压值等于电阻率让电流I=WF(W/S)XF(S/D)XFSFX1XX1=(式中厚度单位是cmj)如此电流就能够够和后面的修正系数约掉就剩p=V,仪器的小数点本身已经考虑好了小数点的移位问题，因此能够直接读电阻率的也确实是每次测之前先测圆片的厚度和直径，再计算出电流，再把仪器的测试电流调到安培，测出的电压值确实是电阻率一样单位硅片规格大体一致的，因此实际利历时电流大体不用老调的也就等于电流表显小906显示10001相当于，那么在电流表显示确实是906若是不明白电阻率，那么通过换不同的电流，看看那档电压表能最少有三位数显示就选那档咱们电阻率在1-3之间，那么

13、一样是10mA当或1mA当正常利用是天天开机前校准仪器的，若是测标准硅片结果有误差，比如说，实际测出是,那么通过减小标称电流使电压表显示为，计算出相差的无匕，以后测那个电阻率范围的产品都算上那个系数就能够够了附件:KD探针头安装说明-、接插件利用说明：插入时：请将箭头对,手拿插头的尾部附件，稍向前推，听见“卡嚓”声响，表示连接完成并已锁紧；拔出时：手握插头中部滚花部位往外一拔即可。专门注意：所用接插件为拔插式（带自锁），接入或拔出时切勿用手旋转插头或装在探头上的插座，不然会拧断内部引线。二、安装说明：如您预备安装在套筒内径为26项的测试架上，可将探头尾部的屏蔽线先穿入套筒，并从顶部的小孔中穿出

14、，后将尾部直接插入套筒，拧紧带螺纹的套环即可。附件：探针头拆装操作说明书一、概述本公司生产的测试探针头属珍贵周密仪器，探针是用耐磨的硬质合金制造而成，经久耐用，但比较脆，万万不要碰撞晶体或摔到地上。此探针头各零部件的联接多采纳螺纹与焊接联接，内部结构复杂，零部件细小，拆装方式不正确的话很容易对探针头造成损坏，从而不能正常工作。为便于您在利用进程中碰着测量异样情形时拆装探针头以判定及保护，幸免损坏探针头，以下将向您具体说明本公司探针头的正确拆装方式。二、目的方便用户在利用进程中碰着测量异样情形时拆装探针头以自行判定及保护，幸免损坏探针头，确保探针头正常工作。三、适用范围昆德公司生产的所有测试探针

15、头，包括两探针头、三探针头、四探针头。四、装配说明如以下图（一）所示，探针头要紧由锥头、筒体、接线插座等三部份组成，其中锥头与接线插座之间用导线联接，锥头与筒体是螺纹联接，接线插座与筒体是用锁紧螺钉固定，具装配步骤如下：第一步：先将锥头引线柱与接线插座用导线焊接好；第二步：将焊接好的接线插座从筒体的头部（大端）伸入，穿过筒体，锥头顺着筒体头部螺纹旋紧，并用螺钉固定锁紧。由于接线插头在锥头旋转进程中是活动，故也会跟从转动；第三步：最后将突出的接线插座从筒体尾部（小端）插入筒体，并用三颗螺钉固定于筒体身上，由此锁紧接线插头。图（一）筒体L五、拆卸说明探针头内部接线插座与锥头之间是用导线联接的，拆卸

16、的时候假设先拆锥头，现在由于尾端的接线插座是固定不能转动的，因此很容易致使导线旋断。正确的拆卸步骤如下：第一步：先将探针头尾部的三颗接线插座锁紧螺钉卸下，轻轻往外拔出接线插座，切忌大力拔出，同时须注意拔出距离；第二步：将锥头按着逆时针方向旋出筒体（如有锁紧螺钉，那么需先卸下）；第三步：最后才将锥头与接线插座的联接体沿筒体轴心从探针头部向外掏出。附件:KDJ-1A型四探针测试架利用说明书KDJ-1A型四探针测试架示用意KDJ-1A型测试架是专供测硅片用的测试架，样品台面（1）大于200X200（mm2）,可测W8英寸单晶片。手动起落台具有起落阻尼调剂功能，当右手握紧右手轮（2）,左手旋转左手轮（3）时，向顺时方向旋转，起落阻力增加；向逆时针方向旋转，起落阻力减小，克服了一样起落架初历时偏紧，用久后偏松，乃至自动向下滑落的缺点。放松背后的螺栓，起落架可沿立柱