方阻测试仪结构及原理

测试仪结构及原理

测试仪主机由主机板、前面板、后背板及机箱组成，数字表、测试电流换档开关、电阻率/方阻转换开关、校准/测量变换开关以及电流调节电位器均装在前面板上。后背板上只装有电源插座、电源开关、保险管及四探针连接插座。机箱底板上只装了主机板。前后面板与主机板之间的联接均采用接插件，便于拆卸维修。

KDY1A型电阻率测试仪的基本原理是恒流源给探头1.4探针提供稳定的测量电流I，由2、3探针测取被测样品上的电位差V，

当样块厚度大于4倍探针间距，即可由下式计算出材料的电阻率；

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

这是大家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（近似半无穷大的边界条件），无需进行厚度、直径修正的经典公式。此时如用间距S=1mm的探头，电流I选择0.628；用S=1.59mm的探头，电流I选择0.999，即可从本仪器的电压表（DVM2）上直接读出电阻率。

如选择测量电流             只要处理好小数点 的位置，数字电压表上显示的V值即等于ρ。当探针间距修正系数FSP=1.00时 如：

探针间距(S)=1mm        可选I=62.8mA或6.28mA

探针间距(S)=1.59mm     可选I=100.0mA或10.00mA

当样块厚度小于4倍探针间距的样片均可按下式计算

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

式中：V——电压的读数，mV。       I——电流的读数，mA。

      W——被测样片的厚度值以cm为单位。

F（W/S）——厚度修正系数，数值可查附录二。

F（S/D）——直径修正系数，数值可查附录三。

      Fsp——探针间距修正系数。

      Ft——温度修正系数，数值可查附录一。

为方便用户直接从数字表上读出硅片电阻率，可设定I= W×F（W/S）×F（S/D）, ρ=V×FSP ×Ft ，这样就无需按上式做繁琐的计算，预先计算出来不同厚度的电流值I，本仪器说明书附有硅片厚度直读电流选择表，只要按照样品厚度选择电流，即可从数字表上直接读出硅片电阻率。

方块电阻的测量:   用KDY-1A测量方块电阻时，计算公式为：

 R  =  V/I× F(S/D) × F(W/S) ×FSP 

由于扩散层、导电薄膜很薄 F(W/S)=1，所以只要选取电流 I=F(S/D) FSP.

电压表本身已经做了小数点移位，在1mA档时,电流可选45.3 , 在10mA档时,

电流可选4.53，ρ/R选择在R位置，从KDY-1A电压表上即可直接读出方块电阻R  。