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1、相对湿度:50%70%SZT-2A 四探针测试仪 使用说明书 一概述 SZT-2A型数字式四探针测试仪是运用四线法测量原理的多用途 综合测量装置，配上专用的四探针测试架，即可以测量片状，块状或 柱状半导体材料的径向和轴向电阻率，测量扩散层的薄层电阻（亦称 方块电阻）。四探针测试架有电动，手动，手持三种可以选配，另外 还配有四个夹子的四线输入插头用来作为测量线状或片状电阻的 中，低阻阻值。仪器由主机，测试架等部份组成，测试结果由液晶显示器显示，同时，液晶显示器还显示测量类型（电阻率，方块电阻和电阻）以及 探头修正系数，主机由开关电源，DC/DC换器，高灵敏度电压测量部份，高稳 定度恒流源，和微电
2、脑控制系统组成。由於采用大规模集成电路，所 以仪器可靠性高，测量稳定性好。测试探头采用宝石导向轴套和高硬度钢针，定位准确，游移率小,使用寿命长。仪器适用於半导体材料厂，半导体器件厂，科研单位，高等院校对半 导体材料电阻性能的测试。本仪器工作条件为：温 度：23C 士 3C 工作室内应无强磁场干扰，不与高频设备共用电源。二，技术参数 1,测量范围 电阻率：10?105?-cm 方块电阻10?-10 5?/口 电阻 10-?-10 5?2,可测半导体材尺寸 直 径：15-100mm 长(或高)度：10?(4)最大分辨率:10 K V(5)点阵液晶显示，过载显示。5,恒流源：(1)电流输出:共分 1
3、0 v A,100uA,1mA,10mA,100m/E挡 可通过按键选择，各挡均为定值不可调节，电阻率探 头修正系和扩散层方块电阻修正系数均由机内 CPU运 算后，直接显示修正后的结果。(2)误 差：士 0.5%士2 字。6,四探针测试头；(1)探针间距：1mm(2)探针机械游移率：士 1.0%(3)探针材料：碳化鸨，0.5mm 0-2Kg 可调，最大压力约2Kg 7,电 源：交流 220V 士 10%功耗 35W 本仪器可以选配电动测试架，手动测试架，手持探险头或四夹子电阻 测量输入线。1,电动测试架；电动测试架是用步进电机驱动测试头升降，只要将被测工件放在测试 平台中心位置，按一次启动按钮
4、，测试头白动下降，直到针头和被测 工件接触，探头将白动以慢速下降一段距离压紧探针使针与工件接触 良好并等待测量，稍候测量结束，探头上行并恢复到原来位置。所以 电动测试架的操作简便，探针对被测工件所施压力恒定，测量结果稳 定，建议优先选配。2,手动测试架 以其结构简单不用电源见长，只要操作熟练，测量精度和稳定性也很 好。3,手持式四探针测试头，使用灵活可以对任意形状的半导体材料进 行测试，而且脱离了测试架尺寸的限止，可以对大尺寸单晶硅柱的任 意部位进行单点或多点测试，但由於探针对被测材料的压力是由手感 控制的，因此，测量时必须将探头持稳压紧，保证探针和被测工件接 触良好。4带夹四线测试头，是必配
5、件，可以用四线法测量低阻值电阻。三，工作原理；1,测试原理；直流四探针法测试原理简介如下；(1)电阻率测量；当1,2,3,4四根金属针排成一直线时体材料上时，在 1,4两 根探针间通过电流I,则在2,3探针间产生电位差V,材料电阻率p=CV(?-cm)(3-1)式中C为探针修正系数，由探针的间距决定。当试样电阻率分布均匀，试样尺寸满足半无穷大条件时 _ 2 _ C=1 1 1 1(cm)S 1 S 2 S 1 S 2 S 2 S 3(3-2)式中：S,S2&分别为探针对1与2,2与3,3与4之间的距 离，探头系数由制造厂对探针间距进行测定后确定，并提供给用 户。每个探头都有白已的系数。C Q
6、6.28 士 0.05,单位为 cm(a)块状或棒状样品体电阻率测量：由於块状或棒状样品外形尺寸远大於探针间距，符合半无穷大的(3-5)边界条件，电阻率值可直接由(3-1)式求出。(b)薄片电阻率测量：薄片样品因为其厚度与探针间距相近，不符合半远穷大边界条件,测量时要附加样品的厚度，形状和测量位置的修正系数。其电阻率值可由下面公式得出 p CV G(W)D(d)-p 0 G(W)D(d)(3-3)式中p 0 为块状体电阻率测量值 G(W)S 为样品厚度修正系数，可由附录1A或附录1B查得 w样品厚度(V m；s探针间距(mm D:(d)为样品形状与测量位置的修正函数可由附录 S 2查得。当园形
7、硅片的厚度满足-800 10 uA 附录 1A 样品厚度修正系数 G(*)S 样品厚度较薄:=0.00ii 见表 5 W：样品厚度(m):S:探针间距(mm)W/S W 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0.00 0.000.001.001.002.003.004.004.005.006.006 0.01 10.007.008.009.009.010.011.012.012.013.014 0.02 20.014.015.016.017.017.018.019.019.020.021 0.03 30.022.022.023.024.025.025.026.027.027.028 0.04
8、 40.029.030.030.031.032.032.033.034.035.035 0.05 50.036.037.038.038.039.040.040.041.042.043 0.06 60.043.044.045.045.046.047.048.048.049.050 0.07 70.051.051.052.053.053.054.055.056.056.057 0.08 80.058.058.059.060.061.061.062.063.063.064 0.09 90.065.066.066.067.068.069.069.070.071.071 0.10 100.072.073
9、.074.074.075.076.077.077.078.079 0.11 110.079.080.081.082.082.083.084.084.085.086 0.12 120.087.087.088.089.089.090.091.092.092.093 0.13 130.094.095.095.096.097.097.098.099.100.100 0.14 140.101.102.102.103.104.105.105.106.107.107 0.15 150.108.109.110.110.111.112.113.113.114.115 0.16 160.115.116.117.1
10、18.118.119.120.120.121.122 0.17 170.123.123.124.125.126.126.127.128.128.129 0.18 180.130.131.131.132.133.133.134.135.136.136 0.19 190.137.138.139.139.140.141.141.142.143.144 0.20 200.144.145.145.146.147.148.149.149.150.151 0.21 210.151.152.153.154.154.155.156.157.157.158 0.22 220.159.159.160.161.162
11、.162.163.164.164.165 0.23 230.166.167.167.168.169.170.170.171.172.172 W/S W 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0.24 240.173.174.175.175.176.177.177.178.197.180 0.25 250.180.181.182.183.183.184.185.185.186.187 0.26 260.188.188.189.190.190.191.192.193.193.194 0.27 270.195.195.19.197.198.199.199.200.201.201 0.28 280
12、3202.203.203.204.205.205.206.207.208.208 0.29 290.209.210.211.211.212.213.214.214.215.216 0.30 300.216.217.218.219.219.220.221.221.222.223 0.31 310.224.224.225.226.227.227.228.229.229.230 0.32 320.231.232.232.233.234.234.235.236.237.237 0.33 330.238.239.239.240.241.242.242.243.244.245 0.34 340.245.2
13、46.247.247.248.249.250.250.251.252 0.35 350.252.253.254.255.255.256.257.257.258.259 0.36 360.260.260.261.262.263.263.264.265.265.266 0.37 370.267.268.268.269.270.270.271.272.273.273 0.38 380.274.275.275.276.277.278.278.279.280.281 0.39 390.281.282.283.283.284.285.286.286.287.289 0.40 400.288.289.290
14、.291.291.292.293.293.294.295 0.41 410.296.296.297.298.298.299.300.301.301.302 0.42 420.303.303.304.305.306.306.307.308.308.309 0.43 430.310.311.311.312.313.314.314.315.316.316 0.44 440.317.318.319.319.320.321.321.323.323.324 0.45 450.324.325.326.326.327.328.329.329.330.331 0.46 460.331.332.333.333.3
15、34.335.336.336.337.338 0.47 470.338.339.340.341.341.342.343.343.344.345 0.48 480.346.346.347.348.348.349.350.351.351.352 0.49 490.353.353.354.355.355.356.357.358.358.359 0.50 500.360.360.361.362.363.363.364.365.365 3.68 W/S W 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0.51 510.367.368.368.369.370.370.371 372 372.373 0.52
16、520.374.375.375.376.377.377.378.379.379.380 0.53 530.381.382.382.383.384.384.385.386.386.387 0.54 540.388.389.389.390.391.391.392.393.393.394 0.55 550.395.396.396.397.398.398.399.400.400.401 056 560.402.402.403.404.405.405.406.407.407.408 0.57 570.409.409.410.411.411.412.413.414.414.415 0.58 580.416
17、.416.417.418.418.419.420.420.421.422 0.59 590.422.423.424.425.425.426.427.427.428.429 0.60 600.429.430.431.431.432.433.433.434.435.435 0.61 610.436.437.437.438.439.439.440.441.442.442 0.62 620.443.444.444.445.446.446.447 448.448.449 0.63 630.450.450.451.452.452.453.454 454.455.456 0.64 640.456.457.4
18、58.458.459.460.460 461.462.462 0.65 650.463.464.464.465.466.466.467 468.468.469 0.66 660.470.470.471.472.472.473.474.474.475.476 0.67 670.476.477.477.478.479.479.480.481.481.482 0.68 680.483.483.484.485.485.486.487.488.488.489 0.69 690.489.490.491.491.492.492.493.494.494.495 0.70 700.496.496.497.498
19、.498.499.500.500.501.501 0.71 710.502.503.503.504.505.505.506.507.507.508 0.72 720.508.509.510.510.511.512.512.513.514.514 0.73 730.515.516.516.517.517.518.519.519.520.520 0.74 740.521.522.522.523.524 524.525.525.526.527 0.75 750.527.528.529.529.530.530.531.532.532.533 0.76 760.533.534.535.535.536.5
20、37.537.538.538.539 0.77 770.540.540.541.541.542.543.543.544.544.545 W/S W 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0.78 780.546.546.547.547.548.549.549.550.550.551 0.79 790.552.552.553.553.554.555.555.556.556.557 0.80 800.558.558.559.559.560.561.561.562.562.563 0.81 810.564.564.565.565.565.567.567.568.568.569 0.82 820.5
21、69.570.571.571.572.573.573.573.574.575 0.83 830.575.576.576.577.577.579.579.579.580.580 0.84 840.581.581.582.583.583.584.584.585.585.586 0.85 850.587.587.588.588.589 590.590.591.591.592 0.86 860.592.593.593.594.594.596.596.596.597.597 0.87 870.598.598.599.599.600.601.601.602.602.603 0.88 880.603.604
22、.604.605.605.607.607.607.608.608 0.89 890.609.609.610.610.611.612.612.613.613.614 0.90 900.614.615.615.616.616.617.617.618.618.619 0.91 910.619.620.621.621.622.623.623.623.624.624 0.92 920.625.625.626.626.627.628.628.628.629.629 0.93 930.630.630 631.631.632.633.633.634.634.635 0.94 940.635.636.636.6
23、37.637.638.638.639.639.640 0.95 950.640.641.641.642.642.643.643.644.644.645 0.96 960.645.646.646.647.647.648.648.649.649.650 0.97 970.650.651.651.652.652.653.653.654.654.655 0.98 980.655.656.656.657.657.658.658.658.658.659 0.99 990.660.660.661.661.662.663.663.663.664.664 1.00 1000.665 附录 1B 样品厚度修正系数
24、 G（）S 样品厚度较厚:=0.。13.49 见表 W:样品厚度（1 m）:S:探针间距（mm）W/S 0.00 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06 0.07 0.08 0.09 0.00 0.0000 0.0072 0.0144 0.0216 0.0289 0.0361 0.0433 0.0505 0.0577 0.0649 0.10 0.0721 0.0794 0.0866 0.0938 0.1010 0.1082 0.1154 0.1226 0.1298 0.1371 0.20 0.1443 0.1515 0.1587 0.1659 0.1731 0.1803 0
25、.1875 0.1948 0.2020 0.2092 0.30 0.2164 0.2236 0.2308 0.2380 0.2452 0.2524 0.2596 0.2668 0.2740 0.2812 0.40 0.2884 0.2956 0.3027 0.3099 0.3171 0.3242 0.3313 0.3385 0.3456 0.3526 0.50 0.3597 0.3668 0.3738 0.3808 0.3878 0.3948 0.4018 0.4087 0.4156 0.4224 0.60 0.4293 0.4361 0.4429 0.4496 0.4563 0.4630 0
26、.4696 0.4762 0.4827 0.4892 0.70 0.4957 0.5021 0.5085 0.5148 0.5210 0.5273 0.5334 0.5396 0.5456 0.5516 0.80 0.5576 0.5635 0.5694 0.5751 0.5809 0.5866 0.5922 0.5978 0.6033 0.6087 0.90 0.6141 0.6194 0.6247 0.6299 0.6351 0.6402 0.6452 0.6501 0.6551 0.6599 1.00 0.6647 0.6694 0.6741 0.6787 0.6833 0.6877 0
27、.6922 0.6965 0.7009 0.7051 1.10 0.7093 0.7134 0.7175 0.7215 0.7255 0.7294 0.7333 0.7371 0.7408 0.7445 1.20 0.7482 0.7518 0.7553 0.7589 0.7622 0.7666 0.7689 0.7122 0.7754 0.7786 1.30 0.7817 0.7848 0.7879 0.7908 0.7938 0.7967 0.7996 0.8024 0.8052 0.8079 1.40 0.8106 0.8132 0.8158 0.8184 0.8209 0.8234 0
28、.8258 0.8282 0.8306 0.8329 1.50 0.8352 0.8375 0.8397 0.8419 0.8441 0.8462 0.8483 0.8503 0.8524 0.8544 1.60 0.8563 0.8382 0.8601 0.8620 0.8639 0.8657 0.8675 0.8692 0.8709 0.8726 1.70 0.8743 0.8760 0.8776 0.8792 0.8808 0.8823 0.8838 0.8853 0.8868 0.8883 1.80 0.8897 0.8911 0.8925 0.8939 0.8952 0.8965 0
29、.8978 0.8991 0.9004 0.9016 1.90 0.9029 0.9041 0.9053 0.9064 0.9076 0.9087 0.9099 0.9110 0.9121 0.9131 W/S 0.00 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06 0.07 0.08 0.09 2.00 0.9142 0.9152 0.9162 0.9172 0.9182 0.9192 0.9202 0.9211 0.9221 0.9230 2.10 0.9239 0.9248 0.9257 0.9266 0.9274 0.9283 0.9291 0.9299 0.9307 0
30、.9315 2.20 0.9323 0.9331 0.9338 0.9346 0.9353 0.9361 0.9368 0.9375 0.9382 0.9389 2.30 0.9396 0.9402 0.9409 0.9415 0.9422 0.9428 0.9435 0.9441 0.9447 0.9453 2.40 0.9459 0.9402 0.9470 0.9476 0.9482 0.9487 0.9493 0.9498 0.9503 0.9509 2.50 0.9514 0.9519 0.9524 0.9529 0.9534 0.9538 0.9543 0.9548 0.9553 0
31、.9557 2.60 0.9562 0.9566 0.9571 0.9575 0.9579 0.9583 0.9588 0.9592 0.9596 0.9600 2.70 0.9604 0.9608 0.9612 0.9616 0.9619 0.9623 0.9627 0.9630 0.9634 0.9637 2.80 0.9641 0.9644 0.9648 0.9652 0.9655 0.9658 0.9661 0.9664 0.9667 0.9671 2.90 0.9674 0.9677 0.9680 0.9683 0.9686 0.9689 0.9692 0.9694 0.9697 0
32、.9700 3.00 0.9703 0.9705 0.9708 0.9711 0.9713 0.9716 0.9718 0.9721 0.9724 0.9726 3.10 0.9728 0.9731 0.9733 0.9736 0.9738 0.9740 0.9742 0.9745 0.9747 0.9749 3.20 0.9751 0.9753 0.9756 0.9758 0.9760 0.9762 0.9764 0.9766 0.9768 0.9770 3.30 0.9772 0.9774 0.9776 0.9778 0.9779 0.9781 0.9783 0.9785 0.9787 0
33、.9788 3.40 0.9790 0.9792 0.9794 0.9795 0.9797 0.9799 0.9800 0.9802 0.9803 0.9805 如需所测值更精确，请查下表 附录2样品形状和测量位置的修正系数 D(?)(1)圆形薄片 探针 位置 直径 d(mm)距圆心位置 距边缘位置 0mm 1/4 d 5 mm 4 mm 3 mm 2 mm 20 0.9788 0.9633 0.9633 0.9508 0.9263 0.8702 23 0.9839 0.9719 0.9662 0.9538 0.9295 0.8739 25 0.9863 0.9761 0.9677 0.955
34、3 0.9312 0.8758 27 0.9882 0.9794 0.9688 0.9565 0.9325 0.8773 30 0.9904 0.9832 0.9702 0.9580 0.9342 0.8793 32 0.9916 0.9852 0.9709 0.9588 0.9351 0.8804 35 0.9929 0.9876 0.9718 0.9598 0.9362 0.8817 38 0.9940 0.9894 0.9725 0.9606 0.9371 0.8829 40 0.9946 0.9904 0.9729 0.9610 0.9377 0.8835 42 0.9951 0.99
35、13 0.9733 0.9614 0.9382 0.8841 45 0.9957 0.9924 0.9738 0.9620 0.9488 0.8849 50 0.9965 0.9938 0.9744 0.9627 0.9497 0.8859 55 0.9971 0.9919 0.9749 0.9633 0.9403 0.8868 57 0.9973 0.9952 0.9751 0.9635 0.9406 0.8871 60 0.9976 0.9957 0.9752 0.9638 0.9409 0.8875 63 0.9978 0.9961 0.9755 0.9640 0.9412 0.8879
36、 65 0.9979 0.9963 0.9757 0.9641 0.9414 0.8881 70 0.9982 0.9968 0.9760 0.9645 0.9418 0.8886 75 0.9985 0.9972 0.9762 0.9648 0.9421 0.8891 80 0.9986 0.9976 0.9764 0.9650 0.9424 0.8895 90 0.9989 0.9981 0.9768 0.9654 0.9429 0.8901 100 0.9991 0.9984 0.9770 0.9657 0.9433 0.8904(2)矩形薄片 正方形 矩形 d/s a/d=1 a/d=
37、2 a/d=3 a/d 4 1.0 0.2204 0.2205 1.25 0.2751 0.2702 1.5 0.3263 0.3286 0.3286 1.75 0.3794 0.3803 0.3803 2.0 0.4301 0.4297 0.4297 2.5 0.5192 0.5194 0.5194 3.0 0.5422 0.5957 0.5958 0.5958 4.0 0.6870 0.7115 0.7115 0.7115 5.0 0.7744 0.7887 0.7888 0.7888 7.5 0.8846 0.8905 0.8905 0.8905 10.0 0.9312 0.9345 0
38、.9345 0.9345 15.0 0.9682 0.9696 0.9696 0.9696 20.0 0.9788 0.9830 0.9860 0.9830 40.0 0.9955 0.9957 0.9957 0.9957 100 1.0000 1.0000 1.0000 1.0000 d:短边长度 a:长边长度 s:探针间距 提醒：每次开机启动，仪器会有一个自动校正和自动预热过程，初测试偶有 5 到 10 次测试数值不精确视为正常情况。建议：一般情况下，附表1A即已完全能足够满足精度(电脑版本仪器不需要此项操作,具体操作用户见下页的此项说明)电脑版本的请参考如下操作：1:请先阅读说明书并选择
39、好测试电流 2:连上电脑接口“RS232用申行接口，或 USEK 口（使用 USBg 口 必须安装 CH341 驱动程序）”3:双击打开 PC 文件中的带图标的 SZT 文件，上面会出现 SZT-2A 四探针材料 厚度自动查表修正软件介面，在介面的“厚度输入框”中输入材料厚度值后，测 量结果通过申行口或 US 成口送入 PC 机，在介面上即可显示修正后的数据。4:在样品厚度中输入所测物品的厚度.然后在机器上选择好相应档位（阻值越 小，电流档位越大反之则阻值越大，电流档位越小），按测试键，界面上即可显 示出初测值和修正后的最终值。（位丁下方的小数字为未修正值-即主机所显示 的值；位丁上方的大数字
40、为已修正值。5:所测值如需保存请按界面上的记录符号，查看记录则可以直接点击查看 键.6:如需长久保存测试记录，请每次工作完成后点击查看记录，出现记录后再 点击（导出 EXCEL,导出后可直接在工作电脑中保存。7:当被测物体厚度超过一个毫米时，开机后则不用任何操作，此时只记录和 查看有效.（因为被测物体厚度超过 1MM 寸，不需要修正系数了）8:电脑修正值只对电阻率测试有效，测试方块电阻和电阻无论厚度为多少无 需修正，所以测试电阻和方块电阻时不用添入修正厚度，此时软件只起记录、保 存、导出作用。9:在使用电脑修正软件时，仍应注意仪器的测量结果，因为，当被测材料的 阻值和仪器的量程不相符合时，测量结果会出现超量程或欠量程显示，而超量程 或欠量程的结果，电脑修正软件都不会计算只是显示上一次的测量结果，如调整 仪器量程再测量后电脑修正软件乂可正确显示修正后的测量结果。10:电脑修正值也不适用於，手动测试架，手持探头和电阻测试夹。11:请将驱动程序放入电脑的某一文件内，第一次使用 USE口时，程序会自 动寻找驱动，按提小直接点继续、完成即可。12:使用US毗口时接通电脑时，如电脑界面读不出数据，请直接点电脑程序 界面左下角的“换一个端口”，如不出，继续按此操作直到找到对应端口为止。苏州同创电子有限公司
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