四探针法测试半导体薄膜材料电导率性质
材料分类:
目前我们比较熟悉的薄膜半导体材料主要有以下这些:根据材料本身的用途和性质划分
覆盖膜;导电高分子膜,高、低温电热膜;
隔热、防辐射导电窗膜 导电(屏蔽)布、装饰膜、装饰纸;
金属化标签、合金类箔膜;熔炼、烧结、溅射、涂覆、涂布层,电阻式、电容式触屏薄膜;
导电薄膜(ITO导电膜玻璃等),金属膜,导电漆膜,蒸发铝膜,PCB铜箔膜,EMI涂层等物质的薄层
材料特点:
靠电子和空穴两种载流子实现导电,室温时电阻率一般在10-5~107欧·米之间。通常电阻率随温度升高而增大;若掺入活性杂质或用光、射线辐照,可使其电阻率有几个数量级的变化
半导体材料的导电性对外界条件(如热、光、电、磁等因素)的变化非常敏感,据此可以制造各种敏感元件,用于信息转换。半导体材料的特性参数有禁带宽度、电阻率、载流子迁移率、非平衡载流子寿命和位错密度.
测试方法:
目前一般采用4探针法来测薄膜材料的电导率性质,这是目前国际同行比较认可且成熟的测试方法;
与传统的四端法相比,四探针法解决了测试过程中存在的接触电阻问题,也就是说,四根探针同时接触于样品表面对样品进行电流和电压激励测试;消除接触电阻,是一种进步的测试方法,应用于半导体行业比较多.
四探针法能很好描述薄膜材料的导电性质变化趋势,测试方法如下:
1.将仪器开启,并用标准电阻法校准仪器,确定仪器是否正常.
2.设定好薄膜的厚度,探针间距、电压根据需要选择高,中,低档位;选择探头形状;方形还是直线形探针.
3.确定好后,连接好测试探头,通过上下微调节探头平台,使探针与样品接触,
4.待数据稳定后读取数据,方阻值,电阻率,电导率数据.
5.测试完毕后,清理并整理仪器恢复开启前状态.
6.下图FT-341 四探针测试仪结构说明,
配合PC软件分析数据