電阻率的測(cè)試方法多樣，應(yīng)根據(jù)材料的維度（如塊體、薄膜、低維結(jié)構(gòu)）、形狀及電學(xué)特性選擇合適的測(cè)量方法。在低維半導(dǎo)體材料與器件的研發(fā)和生產(chǎn)中，電阻率作為反映材料導(dǎo)電性能的關(guān)鍵參數(shù)，其精確測(cè)量對(duì)器件性能評(píng)估和質(zhì)量控制具有重要意義。Xfilm 埃利四探針?lè)阶鑳x憑借高精度和智能化特性，可為低維半導(dǎo)體材料的電學(xué)性能檢測(cè)提供了可靠解決方案。下文將系統(tǒng)闡述常規(guī)四探針?lè)?、改進(jìn)的四探針?lè)ā商结樂(lè)ǖ脑砼c應(yīng)用。

常規(guī)四探針?lè)y(cè)試三維塊體材料的電阻率

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四探針?lè)y(cè)量半無(wú)限大半導(dǎo)體器件示意圖

常規(guī)四探針?lè)◤V泛應(yīng)用于三維塊體半導(dǎo)體材料的電阻率測(cè)量。該方法要求樣品近似為半無(wú)限大均勻介質(zhì)，四根探針以等間距直線(xiàn)排列。

實(shí)施需滿(mǎn)足關(guān)鍵條件：樣品表面平整；探針需有適當(dāng)尖度，接觸半徑遠(yuǎn)小于間距。測(cè)量時(shí)需用高阻抗電壓表測(cè)電壓，確保電壓探針間無(wú)電流，避免干擾電場(chǎng)分布。非半無(wú)限大樣品還需引入修正因子校正結(jié)果。

改進(jìn)的四探針?lè)y(cè)試薄膜器件的電阻率

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改進(jìn)的四探針?lè)y(cè)試薄膜器件的示意圖

對(duì)于薄膜材料，由于其尺寸有限，常采用改進(jìn)的四探針?lè)?。該方法通過(guò)獨(dú)立設(shè)置電流引線(xiàn)和電壓引線(xiàn)，顯著減小接觸電阻和引線(xiàn)電阻的影響。

改進(jìn)的四探針?lè)ㄍㄟ^(guò)四根導(dǎo)線(xiàn)固定器件于樣品托，減少導(dǎo)線(xiàn)與接頭對(duì)測(cè)量的影響：外側(cè)兩引線(xiàn)通電流，中間兩獨(dú)立引線(xiàn)測(cè)電位差。因電壓表輸入阻抗極高，電壓引線(xiàn)電流可忽略，能準(zhǔn)確測(cè)得樣品真實(shí)電壓降，分離電流與電壓通路，徹底消除接觸電阻影響，顯著提升低維半導(dǎo)體器件的電阻率測(cè)量準(zhǔn)確性。

兩探針?lè)y(cè)試高阻器件的電阻率

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兩探針?lè)y(cè)試薄膜器件的示意圖

兩探針?lè)ㄊ?strong>高阻（>10MΩ）半導(dǎo)體器件電阻率測(cè)量的常用手段，核心是通過(guò)兩根探針與樣品形成歐姆接觸，向樣品注入μA 級(jí)恒定小電流，同時(shí)測(cè)量探針間電位差，依據(jù)歐姆定律計(jì)算電阻后推導(dǎo)電阻率。因高阻器件易受接觸電阻和漏電流干擾，測(cè)量需采用輸入阻抗≥1012Ω 的設(shè)備，且探針需經(jīng)低電阻處理，該方法只適用于高阻器件電學(xué)性能初步表征。

四探針測(cè)量技術(shù)是低維半導(dǎo)體材料電阻率檢測(cè)的關(guān)鍵手段，在材料研究與器件生產(chǎn)中不可或缺。常規(guī)四探針?lè)?、改進(jìn)四探針?lè)ǜ饔袃?yōu)勢(shì)，需根據(jù)材料維度和電阻范圍選擇合適的測(cè)試方法。通過(guò)嚴(yán)格控制探針間距、接觸壓力、電流大小及環(huán)境因素等實(shí)驗(yàn)條件，可實(shí)現(xiàn)高精度電阻率測(cè)量，為低維半導(dǎo)體材料研發(fā)與器件性能優(yōu)化提供支撐。

Xfilm埃利四探針?lè)阶鑳x

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Xfilm埃利四探針?lè)阶鑳x用于測(cè)量薄層電阻（方阻）或電阻率，可以對(duì)最大230mm 樣品進(jìn)行快速、自動(dòng)的掃描， 獲得樣品不同位置的方阻/電阻率分布信息。

超高測(cè)量范圍，測(cè)量1mΩ~100MΩ

高精密測(cè)量，動(dòng)態(tài)重復(fù)性可達(dá)0.2%

全自動(dòng)多點(diǎn)掃描，多種預(yù)設(shè)方案亦可自定義調(diào)節(jié)

快速材料表征，可自動(dòng)執(zhí)行校正因子計(jì)算

本文使用基于四探針?lè)?/strong>的Xfilm埃利四探針?lè)阶鑳x，憑借智能化與高精度的表面電阻測(cè)量優(yōu)勢(shì)，助力低維半導(dǎo)體器件電阻率的測(cè)試，推動(dòng)電子器件領(lǐng)域的材料檢測(cè)技術(shù)升級(jí)。

#四探針#方阻測(cè)量#薄膜電阻#表面電阻測(cè)量

原文參考：《低維半導(dǎo)體器件電阻率的測(cè)試?yán)碚撆c實(shí)驗(yàn)研究》

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