半导体电阻率测试方案

发布时间:2019-9-27 14:14    发布者:安泰测试设备
关键词: 半导体 , 电阻率 , 材料电学 , 探针 , 源表
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。
四探针法测量半导体电阻率测试方案,使用美国吉时利公司开发的高精度源测量单元(SMU),既可以在输出电流时测试电压,也可以在输出电压时测试电流。输出电流范围从皮安级到安培级可控,测量电压分辨率高达微伏级。支持四线开尔文模式,因此适用于四探针测试,可以简化测试连接,得到准确的测试结果。
不同材料的电阻率特性

方案特点

●系统提供上位机软件,内置电阻率计算公式,符合国标硅单晶电阻率测试标准,测试结束后直接从电脑端读取计算结果,方便后续数据的处理分析。
●提供正向 / 反向电流换向测试,可以通过电流换向
消除热电势误差影响,提高测量精度值
●四探针头采用碳化钨材质,间距 1 毫米,探针位置精确稳定。采用悬臂式结构,探针具有压力行程。针对不同材料的待测件,提供多种不同间距,不同针尖直径的针头选项
●探针台具备粗 / 细两级高度调整,细微调整时,高度分辨率高达 2 微米,精密控制探针头与被测物之间的距离,防止针头对被测物的损害
●载物盘表面采用绝缘特氟龙图层,降低漏电流造成的测试误差




软件功能
● 输出电流并测试电压,电阻,电阻率,电导率,薄层电阻等,记录数据,并根据测试结果绘制曲线
●软件在 Windows 7/8/10 平台下使用,测试方法符
合 GB/T 1551/1552 等国家测试标准
●提供多种修正参数帮助提高电阻率测试精度
●配合吉时利 2450/2460/2461 高精度源表使用,确保测试精度和一致性
系统结构:
●系统主要由吉时利源表(SMU)、四探针台和上位机软件组成。四探针可以通过前面板香蕉头或后面板排线接口连接到源表上。

系统指标
●电阻率测试范围:0.001Ω • cm ~ 1MΩ • cm
●探针头压力合力:S 型悬臂式弹簧,合力 6~10 N
●绝缘电阻:500V 下 > 1GΩ
●系统误差:< 2% (<1Ω • cm 时,误差小于 0.5%)
●探针头间距:1mm, 1.27mm, 1.59mm 可选,使用
红宝石套轴,探针游移率 < 0.2%
●针尖压痕直径:25 um~450um 不同规格可选
●通信接口:LAN/USB/GPIB
●探针台尺寸:240mm x 160mm x 280mm
系统配置
●2450/2460
●四探针探针台
●四探针针头
●源表端四线香蕉头连接线
●四探针测试软件

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