測(cè)試儀結(jié)構(gòu)及原理

測(cè)試儀主機(jī)由主機(jī)板、前面板、后背板及機(jī)箱組成，數(shù)字表、測(cè)試電流換檔開(kāi)關(guān)、電阻率/方阻轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)、校準(zhǔn)/測(cè)量變換開(kāi)關(guān)以及電流調(diào)節(jié)電位器均裝在前面板上。后背板上只裝有電源插座、電源開(kāi)關(guān)、保險(xiǎn)管及四探針連接插座。機(jī)箱底板上只裝了主機(jī)板。前后面板與主機(jī)板之間的聯(lián)接均采用接插件，便于拆卸維修。

KDY1A型電阻率測(cè)試儀的基本原理是恒流源給探頭1.4探針提供穩(wěn)定的測(cè)量電流I，由2、3探針測(cè)取被測(cè)樣品上的電位差V，

當(dāng)樣塊厚度大于4倍探針間距，即可由下式計(jì)算出材料的電阻率；

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

這是大家熟悉的樣品厚度和任一探針離樣品邊界的距離均大于4倍探針間距（近似半無(wú)窮大的邊界條件），無(wú)需進(jìn)行厚度、直徑修正的經(jīng)典公式。此時(shí)如用間距S=1mm的探頭，電流I選擇0.628；用S=1.59mm的探頭，電流I選擇0.999，即可從本儀器的電壓表（DVM2）上直接讀出電阻率。

如選擇測(cè)量電流             只要處理好小數(shù)點(diǎn) 的位置，數(shù)字電壓表上顯示的V值即等于ρ。當(dāng)探針間距修正系數(shù)FSP=1.00時(shí) 如：

探針間距(S)=1mm        可選I=62.8mA或6.28mA

探針間距(S)=1.59mm     可選I=100.0mA或10.00mA

當(dāng)樣塊厚度小于4倍探針間距的樣片均可按下式計(jì)算

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

式中：V——電壓的讀數(shù)，mV。       I——電流的讀數(shù)，mA。

      W——被測(cè)樣片的厚度值以cm為單位。

F（W/S）——厚度修正系數(shù)，數(shù)值可查附錄二。

F（S/D）——直徑修正系數(shù)，數(shù)值可查附錄三。

      Fsp——探針間距修正系數(shù)。

      Ft——溫度修正系數(shù)，數(shù)值可查附錄一。

為方便用戶直接從數(shù)字表上讀出硅片電阻率，可設(shè)定I= W×F（W/S）×F（S/D）, ρ=V×FSP ×Ft ，這樣就無(wú)需按上式做繁瑣的計(jì)算，預(yù)先計(jì)算出來(lái)不同厚度的電流值I，本儀器說(shuō)明書附有硅片厚度直讀電流選擇表，只要按照樣品厚度選擇電流，即可從數(shù)字表上直接讀出硅片電阻率。

方塊電阻的測(cè)量:   用KDY-1A測(cè)量方塊電阻時(shí)，計(jì)算公式為：

 R  =  V/I× F(S/D) × F(W/S) ×FSP 

由于擴(kuò)散層、導(dǎo)電薄膜很薄 F(W/S)=1，所以只要選取電流 I=F(S/D) FSP.

電壓表本身已經(jīng)做了小數(shù)點(diǎn)移位，在1mA檔時(shí),電流可選45.3 , 在10mA檔時(shí),

電流可選4.53，ρ/R選擇在R位置，從KDY-1A電壓表上即可直接讀出方塊電阻R  。