Четырехзондовый метод

Данный метод получил наибольшее распространение в микроэлектронике. Основными преимуществами метода являются:

- для проведения измерений не требуется создания омических контактов к образцу полупроводника.

- измерения удельного электросопротивления можно проводить на образцах произвольной формы.

При измерении удельного электросопротивления полупроводника четырехзондовым методом требуется обеспечить выполнение следующих условий:

- измерения должны проводиться на плоской поверхности однородного изотропного образца.

- инжекция неосновных носителей заряда в объем образца должна отсутствовать.

- не должно быть поверхностных утечек тока при измерениях.

- зонды должны иметь контакты с поверхностью образца в точках, расположенных вдоль линии.

- граница между токонесущими электродами и образцом должна быть в виде полусферы малого диаметра.

- диаметр контакта зонда с образцом должен быть много меньше межзондового расстояния.

Принципиальная схема измерения удельного электросопротивления полупроводников четырехзондовым методом показана на Рис. 7.

Рис. 7. Схема четырехзондового метода измерения удельного электросопротивления полупроводникового материала.

Между крайними электродами в образец втекает и вытекает постоянный ток. Между средними (потенциальными) зондами возникает некоторая разность потенциалов, которую и измеряют компенсационным методом. При условии равенства расстояний между всеми зондами величина удельного электросопротивления пластины будет равна:

, (4)

где l - расстояние между зондами, U - разность потенциалов между измерительными зондами, J - величина тока между крайними зондами, d – толщина пластины, F(d/l) – поправочный множитель, определяемый соотношение величин l и d. На практике величину межзондового расстояния выбирают в пределах 0,7 - 1,4 мм, при этом точность измерения удельного электросопротивления данным методом составляет 4%.