方块物理学中电阻测试.ppt

方块电阻测试介绍 ECV SIMS 方块电阻 怎样快速表征硅片扩散性能？ （浓度、深度、均匀性） 1 2 四探针方阻测试原理 3 4 方块电阻测试方法 方块电阻定义 测试方阻时需注意的问题 方块电阻，又叫薄层电阻、面电阻，是指表面为正方形导电薄层的电阻值，它与正方形薄层边长无关，而与薄层电阻率和厚度有关，计算公式为： 其中，ρ为薄层电阻率，l为所选正方形边长，Xj为薄层厚度 l l Xj 测量电阻率的方法很多，如两探针法，四探针法，单探针扩展电阻法以及现在正在流行的一些非接触测试方法。 由于扩散层非常薄（厚度仅1μm左右），探针1流出的电流可认为在以探针1为中心的表面散开，等势面是以探针1以中心的圆柱面，在距中心r处电流密度： 所以，距中心r处电场强度为： 探针1和4分别看作流入点流源和流 出点流源，则探针2和3之间电压差为： 这就是四探针法测无穷大薄层的方块电阻的公式，为准确测量，要求样品厚度Xj远比探针间距S小，样品尺寸远远大于探针间距，对于不满足条件的样品，采用以下修正公式： ?C为修正因子，与薄层的几何尺寸有关； 结合上式，得到： 如果被测导电薄膜材料表面上不干净，存在油污或材料暴露在空气中时间过长，形成氧化层，会影响测试精度； 由于探针有少子注入及探针移动存在，所以在测量中可以进行正反两个方向电流测量，然后取其平均值以减小误差； 电流选择要适当，太小会影响测试精度，太大会引起发热或非平衡载流子注入； 对于高阻及光敏感性材料测试时，光电导效率会影响测量，应在暗室进行； 对于大面积硅片测试时一般采用五点法测试，选取最大值点与最小值点反映硅片方块电阻均匀性； 1、分析四探针法方块电阻测试误差来源，指出 与 区别与条件是什么？ 2、比较二探针法和四探针法测量有何不同