服务上“新” | 双电测四探针测试仪——表征薄层和半导体材料电阻

2025-01-08

电阻率是决定半导体材料电学特性的重要参数,为了表征工艺质量以及材料的掺杂情况,需要测试材料的电阻率,半导体材料电阻率测试方法有很多种,其中四探针法具有设备简单、操作方便、测量精度高以及对样品形状无严格要求的特点。因此,目前检测半导体材料电阻率,尤其对于薄膜样品来说,四探针是较常用的方法。


四探针技术要求使用四根探针等间距的接触到材料表面,在外边两根探针之间输出电流的同时,测试中间两根探针的电压差。最后,电阻率通过样品的几何参数, 输出电流源和测到的电压值来计算得出。


101.png

四点探针示意图


测量过程不需要在材料内部引入电流和电压,而是在材料表面进行测量,因此不会对材料的内部结构和物理性质产生影响。这与其他测量方法,如两探针法和电阻桥法相比是一个重要的优点。另外测试不受外部环境条件的影响,如温度和湿度等,可以在实验室或在实际应用条件下重复测量,这对于高精度要求的实验和应用非常重要。



配备设备


102.png

国高材分析测试中心双电测四探针测试仪


测量范围

电阻率:10-5~105Ω.cm

方块电阻:10-4~106Ω

电导率:10-5~105s/cm

电阻:10-5~105Ω

可测厚度

≤3mm

可测直径

140mm*150mm

200mm*200mm

400mm*500mm

咨询电话:020-66221668



四探针法在太阳能电池中的应用

四探针法常用于测量电池片的电阻率与方阻的绝对值,这是由于四探针法消除了探针和样品之间的接触电阻。电阻率、方阻这些参数可以用来表征太阳能电池的导电性能和载流子迁移率等。例如:对于晶硅太阳能电池,通过四探针法可以测量其电阻率、少子寿命、载流子迁移率等参数,从而评估其质量和性能。



四探针法测半导体电阻率

利用恒流源给1、4探针通以一个小电流,然后用高输入阻抗的电位差计、电子毫伏计或数字电压表测量电压。

103.png

利用高阻值电压计测得2、3探针间的电压值,从而根据公式ρ=V23 *C/I。C为探针系数是常数,I则为流过半导体的电流大小。四探针法比二探针法好,它可以测量样品沿径向分布的断面电阻率。


返回列表
相关动态
技术研究 | 导热界面材料(TIM)在电池热管理中的热失效研究
导热界面材料(TIM)是电池热管理系统(BTMS)保障电池在 15–35℃ 最佳区间工作的关键热桥梁,一旦热老化退化将导致热斑、温差激增引发连锁热失效。本研究基于 ASTM D5470 设计高精度铜盘堆叠(Cu Stack)实验,对比 5 种典型 TIM(银导热硅脂、Sn-3.5Ag 焊料、纯锡箔、退火银箔等)在 170℃ 等温老化下的热阻演变:银硅脂 90 天后比热阻从 1.9 增至接近裸铜氧化水平,呈 "灾难性失效";Sn-3.5Ag 焊料最稳定;纯锡箔热阻陡增。
真实粘度为啥非得“双口模”?一文搞懂高压毛细管流变仪模块化测试能力
挤出 / 注塑研发中,毛细管流变仪测真实粘度为何必须 "双口模"?单口模受分子链入口压力降(Bagley 效应)干扰,测的是 "假粘度"。本文介绍模块化测试能力:① 双口模 Bagley 校正还原真实粘度;② 鲨鱼皮测试捕捉熔体破裂临界点;③ 激光测量离模膨胀反映分子量分布;④ 反向压力测试模拟超高压工况与壁滑移;⑤ 热导率探头在 1600 bar/400℃ 高温下测算材料热导率。
PUE必须降至1.25以内!一文搞懂数据中心液冷液选型的核心性能指标
根据《数据中心绿色低碳发展专项行动计划》,2025 年底新建 / 改扩建大型数据中心 PUE 必须降至 1.25 以内(国家枢纽节点 ≤1.2)。冷却液作为算力中心 "血液",本文系统性梳理选型核心指标:① 三大液冷方式(冷板 / 浸没 / 喷淋)的介质选择(冷板式水基、浸没 / 喷淋式绝缘非介电液体);② 防泡倾向(SH/T 0066 88℃鼓泡法);③ 平衡沸点(SH/T 0089,单相≥最高工作温度,双相 20–100℃ 黄金温区);④ 自动冰点(SH/T 0090);⑤ 材料相容性(SH/T 0085 静态浸泡);⑥ 动态腐蚀(SH/T 0088,1064 h 1.6 L/s 冲刷);⑦ YD/T 3982-2021 运维监测。
电池材料在纳米尺度到底"脆"在哪?纳米压痕仪一针下去,硬度、模量、应力应变全部"号"出来
电池材料是 "力 - 电 - 化学" 多场耦合系统,充放电循环中活性颗粒因锂离子脱嵌产生巨大体积涨缩(高镍正极 2–6% 各向异性膨胀,硅碳负极 >300%)。本文介绍纳米压痕仪四大核心表征指标:载荷 - 位移曲线(微观力学指纹)、硬度(H=Pmax/Ac)、弹性模量(Oliver-Pharr 模型)、微区应力 - 应变图(屈服强度 + 加工硬化指数 + 断裂能)。应用场景:抑制正极单颗粒粉化(NMC811)、全固态电池固 - 固界面稳定性(Monroe-Newman 准则)、硅负极粘结剂匹配、极片辊压工艺黄金窗口控制。国高材配备 KLA Nano Indenter G200x。
在线留言
ONLINE MESSAGE
请输入您的联系方式,我们会尽快回复您。