方阻測試儀結構及原理

測試儀結構及原理

測試儀主機由主機板、前面板、后背板及機箱組成，數字表、測試電流換檔開關、電阻率/方阻轉換開關、校準/測量變換開關以及電流調節電位器均裝在前面板上。后背板上只裝有電源插座、電源開關、保險管及四探針連接插座。機箱底板上只裝了主機板。前后面板與主機板之間的聯接均采用接插件，便于拆卸維修。

KDY1A型電阻率測試儀的基本原理是恒流源給探頭1.4探針提供穩定的測量電流I，由2、3探針測取被測樣品上的電位差V，

當樣塊厚度大于4倍探針間距，即可由下式計算出材料的電阻率；

ρ＝2πS×V/I×FSP                                                 （1）

這是大家熟悉的樣品厚度和任一探針離樣品邊界的距離均大于4倍探針間距（近似半無窮大的邊界條件），無需進行厚度、直徑修正的經典公式。此時如用間距S=1mm的探頭，電流I選擇0.628；用S=1.59mm的探頭，電流I選擇0.999，即可從本儀器的電壓表（DVM2）上直接讀出電阻率。

如選擇測量電流             只要處理好小數點 的位置，數字電壓表上顯示的V值即等于ρ。當探針間距修正系數FSP=1.00時 如：

探針間距(S)=1mm        可選I=62.8mA或6.28mA

探針間距(S)=1.59mm     可選I=100.0mA或10.00mA

當樣塊厚度小于4倍探針間距的樣片均可按下式計算

          ρ=V/I×W×F（W/S）×F（S/D）×FSP ×Ft                                              （2）

式中：V——電壓的讀數，mV。       I——電流的讀數，mA。

      W——被測樣片的厚度值以cm為單位。

F（W/S）——厚度修正系數，數值可查附錄二。

F（S/D）——直徑修正系數，數值可查附錄三。

      Fsp——探針間距修正系數。

      Ft——溫度修正系數，數值可查附錄一。

為方便用戶直接從數字表上讀出硅片電阻率，可設定I= W×F（W/S）×F（S/D）, ρ=V×FSP ×Ft ，這樣就無需按上式做繁瑣的計算，預先計算出來不同厚度的電流值I，本儀器說明書附有硅片厚度直讀電流選擇表，只要按照樣品厚度選擇電流，即可從數字表上直接讀出硅片電阻率。

方塊電阻的測量:   用KDY-1A測量方塊電阻時，計算公式為：

 R  =  V/I× F(S/D) × F(W/S) ×FSP 

由于擴散層、導電薄膜很薄 F(W/S)=1，所以只要選取電流 I=F(S/D) FSP.

電壓表本身已經做了小數點移位，在1mA檔時,電流可選45.3 , 在10mA檔時,

電流可選4.53，ρ/R選擇在R位置，從KDY-1A電壓表上即可直接讀出方塊電阻R  。