四点探针法与四端法电阻率测试仪区别

 

目前测试电阻率的方法有很多,今天我们就介绍下常用的四点探针法电阻率测试仪,也叫四探针方阻/电阻率测试仪;与传统的四端法电阻率测试仪的区别,很多用户常常搞不清楚,而且经常会出现买错,从而给生产生活带来困惑;今天就从以下几个方面来讲解:

一、  测量原理不同

1.1.    四端法是国际上通用的测量低值电阻的标准方法之一,它是通过测量待测电阻两端电

压和流经的电流来确定数值的,一般来说测试的都是材料体积电阻,也就是体积电阻率

https://imgsa.baidu.com/baike/s%3D220/sign=5aaf8313baa1cd1101b675228912c8b0/a50f4bfbfbedab64a13c2ae3f736afc379311e42.jpg.

2. 四点探针法又称四探针法通常用来测量半导体的电阻率。四探针法测量电阻率有个非常大的优点,它不需要校准;有时用其它方法测量电阻率时还用四探针法校准。

四端法的原理是恒流电源通过两个电流探针将电流供给待测低值电阻,电压则通过两个电压引线来测量由恒流电源所供电流而在待测低值电阻上所形成的电位差Ux。由于两个电流引线极在两个电压引线极之外

四探针一般测试的都是厚度在4mm以内的涂层或者薄层材料,当然还有些电极类材料虽然厚度较厚,但是也适用这种方法来测量.

 

http://e.hiphotos.baidu.com/baike/w%3D268%3Bg%3D0/sign=207566511ad8bc3ec60801ccbab0c123/279759ee3d6d55fbfe0fa54d6e224f4a21a4dd94.jpg

,因此可排除电流引线极接触电阻和引线电阻对测量的影响。又由于数字电压表的输入阻抗很高,电压引线极接触电阻和引线电阻对测量的影响可忽略不计。

四端法具有直接,且克服触点电阻和引线电阻等特点,适用于各类电阻的测量,尤其是低值电阻的测量。

二、  测试方法不同

四端法测试的是材料的体积电阻,电流流过被测样品整个体积,在电流流过的方向上取值电压,而四探针法主要是在测试被测样品的面电阻,也就是整个探针间距电流扩散在整个样品表面的电阻,所以也称为表面电阻测试,这个方法更多适用于半导体备制下对电导率的分析,比如,涂层材料,复合材料,高纯材料的测量

三、  测试结果的计算方法不同

1.四端法的计算方法:R=U/I

 

3. 四探针法计算就比较复杂了,测试等效电路

4.

4.四探针法测试薄层样品方阻计算和测试原理如下

直线四探针测试布局如图8,相邻针距分别为S1、S2、S3,根据物理基础和电学原理:

当电流通过1、4探针,2、3探针测试电压时计算如下:

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RSU]DP21QF%$PNBYBME59TE四探针测试结构图8

当电流通过1、2探针,4、3探针测试电压时计算如下:

QY6EUB8`1[0GK10K3{1R%BN

从以上计算公式可以看出:方阻RS只取决于R1和R2,与探针间距无关.针距相等与否对RS的结果无任何影响,本公司所生产之探针头全部采用等距,偏差微小,对测试结果更加精准。

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2.仪器工作原理图























 

输入

 

电源

 

 

 

 

 

 

芯片

 

模块

 

































































































 


 

 

 

 

 

 

 


       图9

举例说明

设置键  系统键                                    

  USB接口       液晶显示器       显示键 数字键     触发键             

 

正面图1








 


                                                          

                                                               确定

                                                                     

                                                             退格

电源开关                         接地      测试接线端口

 

                            功能选择键   方向键       确定键

图为:FT-340系列四探针电阻率测试仪

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

技术参数介绍

规格型号

FT-331

FT-332

FT-333

FT-334

FT-335

FT-336

1.方块电阻范围

10-52×105Ω/□

10-42×103Ω/□

10-32×105Ω/□

10-32×103Ω/□

10-22×105Ω/□

10-22×103Ω/□

2.电阻率范围

10-6×106Ω-cm

10-5×104Ω-cm

10-42×106Ω-cm

10-42×104-cm

10-32×106Ω-cm

10-32×104-cm

3.测试电流范围

0.1μA   1μA10μA100μA1mA10mA100 mA

10μA100μA1mA10mA100 mA

0.1μA   1μA10μA100μA1mA10mA100 mA

10μA100μA1mA10mA

100   mA

0.1μA1μA10μA100μA1mA10mA100 mA

1μA10μA100μA1mA10mA100 mA

4.电流精度

±0.1%读数

±0.2%读数

±0.2%读数

±0.3%读数

±0.3%读数

±0.3%读数

5.电阻精度

≤0.3%

≤0.3%

≤0.3%

≤0.5%

≤0.5%

≤0.5%

6.显示读数

液晶显示:电阻、电阻率、方阻、温度、单位换算、温度系数、电流、电压、探针形状、探针间距、厚度   、电导率

7.测试方式

普通单电测量

8.工作电源

输入: AC 220V±10% ,50Hz  耗:<30W

9.整机不确定性误差

≤4%(标准样片结果)