四探針電阻測試儀的測試原理
四探針電阻測試儀的測試原理基于?電流-電壓分離測量法?,通過消除接觸電阻和引線電阻的影響實現高精度測量。其核心工作原理如下:
一、四探針電阻測試儀基本測量原理
?探針布置與功能分工?
四個探針以直線或矩形排列接觸被測樣品表面,外側兩探針(1、4號)連接恒流源施加穩定電流,內側兩探針(2、3號)連接高精度電壓表測量電勢差。
?電流探針?:驅動電流注入樣品形成電場分布。
?電壓探針?:檢測非電流路徑位置的電壓差,避免接觸電阻干擾。
二、四探針電阻測試儀關鍵設計特性
?開爾文四線法優化?
通過獨立電流回路和電壓測量回路,消除引線電阻和接觸電阻的影響,確保測量僅反映樣品本身特性。
?探針配置適應性?
?直線排列?:適用于大尺寸塊狀或板狀樣品,探針間距可調。
?矩形/正方形排列?:適合細長條狀或棒狀樣品,減少邊緣效應干擾。
?儀器硬件特性?
探針采用碳化鎢材質,配合寶石導套和彈簧壓力裝置,確保接觸穩定性和耐久性。
數字電壓表分辨率達0.1μV,支持自動量程切換和極性調節。
三、四探針電阻測試儀適用場景與優勢
?主要應用?
廣泛應用于半導體晶圓、金屬薄膜、陶瓷等材料的電阻率和方阻測量,尤其適合微區或局部電學特性分析。
?技術優勢?
?非破壞性?:表面接觸測量,不干擾材料內部結構。
?高精度?:修正系數(如η/F)可適配不同幾何形狀樣品,減小邊緣效應誤差。
?環境穩定性?:測量結果受溫濕度等外部條件影響小。
四、四探針電阻測試儀典型儀器結構示例(以BEST-300C型為例)
?電氣模塊?:集成恒流源、高精度電壓檢測及數字處理單元,支持電阻率/方阻自動切換顯示。
?機械結構?:配備高度粗調/細調裝置和壓力自鎖機構,確保探針接觸壓力均勻可控
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