按照硅片電阻率測(cè)量的標(biāo)準(zhǔn)（ASTM F84）及標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)制造該儀器設(shè)計(jì)符合GB/T 1551-2009 《硅單晶電阻率測(cè)定方法》、GB/T 1551-1995《硅、鍺單晶電阻率測(cè)定直流兩探針?lè)ā?、GB/T 1552-1995《硅、鍺單晶電阻率測(cè)定直流四探針?lè)ā凡⒖济绹?guó) A.S.T.M 標(biāo)準(zhǔn)，本機(jī)配置232電腦接口及USB兩種接口，本機(jī)采用范德堡測(cè)量原理能改善樣品因幾何尺寸、邊界效應(yīng)、探針不等距和機(jī)械游移等外部因素對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響及誤差，比市場(chǎng)上其他普通的四探針測(cè)試方法更加完善和進(jìn)步,特別是方塊電阻值較小的產(chǎn)品測(cè)量，更加準(zhǔn)確.
本儀器本儀器采用四探針單電測(cè)量法適用于生產(chǎn)企業(yè)、高等院校、科研部門，是檢驗(yàn)和分析導(dǎo)體材料和半導(dǎo)體材料質(zhì)量的一種重要的工具。本儀器配置各類測(cè)量裝置可以測(cè)試不同材料。液晶顯示，無(wú)需人工計(jì)算，并帶有溫度補(bǔ)償功能，電阻率單位自動(dòng)選擇，儀器自動(dòng)測(cè)量并根據(jù)測(cè)試結(jié)果自動(dòng)轉(zhuǎn)換量程，無(wú)需人工多次和重復(fù)設(shè)置。采用AD芯片控制，恒流輸出，結(jié)構(gòu)合理、質(zhì)量輕便，運(yùn)輸安全、使用方便；選配：配備軟件可以由電腦操控，并保存和打印數(shù)據(jù)，自動(dòng)生成報(bào)表；本儀器采用4.3吋大液晶屏幕顯示，同時(shí)顯示液晶顯示：電阻、電阻率、方阻、溫度、單位換算、溫度系數(shù)、電流、電壓、探針形狀、探針間距、厚度 、電導(dǎo)率，配置不同的測(cè)試治具可以滿足不同材料的測(cè)試要求。測(cè)試治具可以根據(jù)產(chǎn)品及測(cè)試項(xiàng)目要求選購(gòu).
二、產(chǎn)品簡(jiǎn)介
技術(shù)參數(shù)及功能介紹
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規(guī)格型號(hào) |
FT-331 |
FT-332 |
FT-333 |
FT-334 |
FT-335 |
FT-336 |
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1.方塊電阻范圍 |
10-5～2×105Ω/□ |
10-4～2×103Ω/□ |
10-3～2×105Ω/□ |
10-3～2×103Ω/□ |
10-2～2×105Ω/□ |
10-2～2×103Ω/□ |
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2.電阻率范圍 |
10-6×106Ω-cm |
10-5×104Ω-cm |
10-4～2×106Ω-cm |
10-4～2×104-cm |
10-3～2×106Ω-cm |
10-3～2×104-cm |
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3.測(cè)試電流范圍 |
0.1μA ，1μA，10μA，100µA，1mA，10mA，100 mA |
10μA，100µA，1mA，10mA，100 mA |
0.1μA ，1μA，10μA，100µA，1mA，10mA，100 mA |
10μA，100µA，1mA，10mA， 100 mA |
0.1μA，1μA，10μA，100µA，1mA，10mA，100 mA |
1μA，10μA，100µA，1mA，10mA，100 mA |
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4.電流精度 |
±0.1%讀數(shù) |
±0.2%讀數(shù) |
±0.2%讀數(shù) |
±0.3%讀數(shù) |
±0.3%讀數(shù) |
±0.3%讀數(shù) |
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5.電阻精度 |
≤0.3% |
≤0.3% |
≤0.3% |
≤0.5% |
≤0.5% |
≤0.5% |
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6.顯示讀數(shù) |
液晶顯示：電阻、電阻率、方阻、溫度、單位換算、溫度系數(shù)、電流、電壓、探針形狀、探針間距、厚度 、電導(dǎo)率 |
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7.測(cè)試方式 |
普通單電測(cè)量 |
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8.工作電源 |
輸入: AC 220V±10% ,50Hz 功 耗：<30W |
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9.整機(jī)不確定性誤差 |
≤4%（標(biāo)準(zhǔn)樣片結(jié)果） |
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10.選購(gòu)功能 |
選購(gòu)1.pc軟件； 選購(gòu)2.方形探頭； 選購(gòu)3.直線形探頭； 選購(gòu)4.測(cè)試平臺(tái) |
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三、主要控制功能概述
1.整機(jī)構(gòu)造圖
1.1主機(jī)正面
設(shè)置鍵 系統(tǒng)鍵
USB接口 液晶顯示器 顯示鍵 數(shù)字鍵 觸發(fā)鍵
確定
退格
電源開(kāi)關(guān) 接地 測(cè)試接線端口
功能選擇鍵 方向鍵 確定鍵
圖1
1.2.主機(jī)背面
通訊接口 溫度接口
電源接口
圖2
2.顯示界面圖
2.1.開(kāi)機(jī)頁(yè)面
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寧 波 瑞 柯 儀 器 有 限 公 司 Ningbo Rooko instrument co., Ltd FT-330系列電阻率測(cè)試儀 FT-330 serial resistivity tester 按顯示鍵繼續(xù) Http://www.ruike17.cn TEL:0 FAX:87460769 |
圖3
2.2.測(cè)試界面
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瑞柯儀器 方 阻 接口：USB 測(cè)試功能：Rpk 電流：自動(dòng) 電壓：低 清零：關(guān) 溫補(bǔ)：關(guān) 長(zhǎng)度單位：mm 探針間距：mm 探針形狀：直形 溫度系數(shù)：0.000 厚度：mm 電壓：0.0v 溫度：0.00℃
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方 阻 |
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材料 |
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放大 |
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電阻：…………… 電阻率：………… 電導(dǎo)率：…………. |
圖2
圖4
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瑞柯儀器 材 料 接口：USB 測(cè)試功能：Rpk 電流：自動(dòng) 清零：關(guān) 溫補(bǔ)：關(guān) 長(zhǎng)度單位：mm 試樣狀態(tài)：長(zhǎng)方形 截面積 長(zhǎng)： 寬： 高： 溫度系數(shù)：0.000
電壓：0.0v 壓強(qiáng)： 溫度：0.00℃
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方 阻 |
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材料 |
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放大 |
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電阻：…………… 電阻率：………… 電導(dǎo)率：…………. |
圖2
圖5
3、儀器與治具連接示意圖
3.1.以下系列型號(hào)：FT-331 ； FT-332 ； FT-333 ； FT-335物圖如下：
特別提示：本圖片包含本機(jī)所有配置，如購(gòu)買中未選購(gòu)其中部分，則圖片有所差異.
圖6
3.2.以下系列型號(hào)：FT-334 ；FT-336物圖如下：
特別提示：本圖片包含本機(jī)所有配置，如購(gòu)買中未選購(gòu)其中部分，則圖片有所差異.
圖7
四、工作原理和計(jì)算公式
1.四探針?lè)y(cè)試薄層樣品方阻計(jì)算和測(cè)試原理如下：
直線四探針測(cè)試布局如圖8，相鄰針距分別為S1、S2、S3,根據(jù)物理基礎(chǔ)和電學(xué)原理：
當(dāng)電流通過(guò)1、4探針，2、3探針測(cè)試電壓時(shí)計(jì)算如下：
四探針測(cè)試結(jié)構(gòu)圖8
當(dāng)電流通過(guò)1、2探針，4、3探針測(cè)試電壓時(shí)計(jì)算如下：
從以上計(jì)算公式可以看出：方阻RS只取決于R1和R2，與探針間距無(wú)關(guān)．針距相等與否對(duì)RS的結(jié)果無(wú)任何影響，本公司所生產(chǎn)之探針頭全部采用等距，偏差微小，對(duì)測(cè)試結(jié)果更加。
2.儀器工作原理圖
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輸入 電源 |
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被 測(cè) 物 |
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液晶 顯示 |
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電腦 軟件 打印 |
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芯片 模塊 |
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恒 流 源 |
圖9
五、操作流程和測(cè)試步驟
1.使用前期準(zhǔn)備--測(cè)試前準(zhǔn)備工作：
1.1.開(kāi)機(jī)預(yù)熱：將220V電源插頭插入電源插座，打開(kāi)電源開(kāi)關(guān)，讓儀器預(yù)熱15分鐘，保證測(cè)試數(shù)據(jù)穩(wěn)定。若測(cè)試儀無(wú)法正常啟動(dòng)，請(qǐng)按以下步驟檢查：
①檢查電源線是否接觸良好；
②檢查后面板上的電源開(kāi)關(guān)是否已經(jīng)打開(kāi)
③檢查保險(xiǎn)絲是否熔斷，如有必要，請(qǐng)更換保險(xiǎn)絲
④ 如經(jīng)上述檢查無(wú)誤后，測(cè)試儀仍未正常啟動(dòng)，請(qǐng)聯(lián)系本公司進(jìn)行解決。
1.2.準(zhǔn)備好被測(cè)物，鏈接好測(cè)試探頭，把測(cè)試探頭接口與主機(jī)接口相連接，并鎖定，防止松動(dòng)或接觸不良而對(duì)測(cè)試結(jié)果造成影響.
1.3.接通電源，開(kāi)啟電源開(kāi)關(guān)，待儀器液晶顯示屏上顯示出廠家和產(chǎn)品信息后，如圖3，按“顯示”鍵進(jìn)入，
1.4.進(jìn)入測(cè)試功能界面如圖4、圖5；如測(cè)試方阻時(shí)，請(qǐng)選擇液晶顯示屏又側(cè)對(duì)應(yīng) 的功能按鍵“方阻”，則進(jìn)入方阻測(cè)試界面；如測(cè)試其他材料時(shí)，請(qǐng)選擇“材料”則進(jìn)入材料電阻，電阻率，電導(dǎo)率測(cè)試儀界面。
1.5.設(shè)置好被測(cè)物所需之參數(shù)，把被測(cè)物放于測(cè)試治具平臺(tái)上操作，測(cè)試完畢直接顯示測(cè)試數(shù)據(jù)。如配置軟件，軟件操作說(shuō)明書(shū)同安裝軟件在一起，請(qǐng)注意查看操作步驟.
以下分別講解方阻和材料測(cè)試的設(shè)置
2.四探針?lè)阶铚y(cè)試步驟
2.1.上述步驟中1項(xiàng)，使用前期準(zhǔn)備
2.2 把被測(cè)物測(cè)試所需要之參數(shù)數(shù)據(jù)設(shè)定：
2.2.1依據(jù)不同之測(cè)試樣品，選擇被測(cè)試電流，電流設(shè)置：按方向鍵移動(dòng)光標(biāo)至“電流”功能，按“設(shè)置”鍵進(jìn)入；再按“左右”方向鍵選擇電流數(shù)據(jù)，選擇完畢后按“確定”鍵進(jìn)行確認(rèn)。按照以上步驟和方法選擇電壓、長(zhǎng)度單位、探針形狀設(shè)定、溫度.
2.2.2.探針間距數(shù)據(jù)的輸入，探針間距出廠時(shí)已經(jīng)標(biāo)定，無(wú)需再次測(cè)量，探針頭上有詳細(xì)的探針數(shù)據(jù)資料，探針間距的設(shè)置：將光標(biāo)移動(dòng)至“探針間距”按“設(shè)置”鍵進(jìn)入，通過(guò)面板上面的“數(shù)字”按鍵輸入數(shù)據(jù)按“確定”鍵進(jìn)行確認(rèn)；按照以上方法和步驟設(shè)定”厚度“，注意厚度和探針間距修正系數(shù)表已經(jīng)設(shè)置在儀器程序中，自動(dòng)修正，無(wú)需再次輸入和查詢表格。
2.3.測(cè)試探頭和測(cè)試平臺(tái)操作
選配測(cè)試平臺(tái)的將被測(cè)物放在測(cè)試平臺(tái)上，調(diào)節(jié)探頭探針與樣品良好接觸，探頭有二種，一種是探針是彈簧針型，一種是硬針而探頭內(nèi)腔有彈簧；探頭有方型和直線型兩種結(jié)構(gòu)；調(diào)節(jié)測(cè)試平臺(tái)上的水平定位角，保證水平儀水準(zhǔn)在中心位置；放置好被測(cè)物品，后壓下探頭至被測(cè)物，帶數(shù)據(jù)穩(wěn)定后讀取.
方阻測(cè)試時(shí)，在測(cè)試時(shí)電流的選擇也不同
方塊電阻測(cè)試時(shí)電流量程選擇表
根據(jù)國(guó)標(biāo)GB/T1552-1995和根據(jù)ASTM F374-84標(biāo)準(zhǔn)方法測(cè)量方塊電阻所需要的電流值如下表所示
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方塊電阻（Ω/□） |
電流量程 |
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0---1.2 |
100mA |
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1---25 |
10 mA |
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20---250 |
1 mA |
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200---2500 |
100μA |
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2000---25000 |
10μA |
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2 |
1μA |
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>200000 |
0.1μA |
方阻測(cè)試時(shí)根據(jù)用戶所選擇的電壓測(cè)量低壓6V，中壓15V，高壓32V；材料測(cè)試的時(shí)候一直是6V
3.材料電阻測(cè)試步驟：
操作步驟及流程
3.1.本機(jī)可以依據(jù)不同測(cè)試產(chǎn)品選擇配置不同的測(cè)試治具，以下舉例操作說(shuō)明
3.1.1.在開(kāi)機(jī)界面按下按鍵板上的“顯示”鍵，進(jìn)入測(cè)量界面。如圖1
3.1.2 如圖2，在液晶顯示屏右側(cè)有4個(gè)藍(lán)色功能按鍵，當(dāng)測(cè)材料電阻率時(shí)，請(qǐng)選擇 “材料”按鍵 ，進(jìn)入材料測(cè)試主界面.
3.1.3.在該界面下通過(guò)按下按鍵板上的上下左右鍵，可以移動(dòng)藍(lán)色光標(biāo)選擇相應(yīng)的參數(shù)。如圖2，將移動(dòng)到某一參數(shù)的位置，按下“設(shè)置”鍵，光標(biāo)將變?yōu)樯钏{(lán)色。此時(shí)通過(guò)上下左右鍵和數(shù)字鍵可以對(duì)相應(yīng)的參數(shù)進(jìn)行設(shè)置，設(shè)置完畢后按“確定”鍵返回。
3.1.4.如圖3接線方式，把主機(jī)與夾具連接線，連接好并固定住，
3.1.5.取試樣，試樣試驗(yàn)前的處理依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，
3.1.6.把樣品放于固定治具夾口內(nèi)，把HD和LD接口分別與治具接口連接（不分順序）如圖3；另外兩個(gè)接口與探頭接線位置連接，后，放入被測(cè)樣品，輸入高度數(shù)據(jù)（為探針之間的間距），其他數(shù)據(jù)為樣品本身尺寸。
3.1.7.試樣固定住后，加壓探頭探針至被測(cè)樣品表面，帶數(shù)據(jù)穩(wěn)定后讀數(shù).
3.1.8. 按下“放大”鍵對(duì)應(yīng)的按鍵可以對(duì)當(dāng)前界面的測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行放大
3.1.9. 待參數(shù)設(shè)置完畢，開(kāi)始測(cè)量，把測(cè)試獲得的數(shù)據(jù)寫入試驗(yàn)報(bào)告中
3.1.10.以下設(shè)置和功能屬于配置操作軟件機(jī)型使用，如您購(gòu)買的無(wú)電腦操作軟件的話，請(qǐng)勿設(shè)置.
3.1.11.接口：可選擇“USB”和“232”兩種模式。根據(jù)用戶使用的接口類型進(jìn)行選擇。
測(cè)試功能：可選擇：“RρK”（顯示電阻，電阻率，電導(dǎo)率），“R”（只顯示電阻），“ρ”（只顯示電阻率，“K”（只顯示電導(dǎo)率）3種顯示模式。
