專(zhuān)利名稱(chēng)：一種溫度可調(diào)控四探針?lè)綁K電阻測(cè)試系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種溫度可調(diào)控四探針?lè)綁K電阻測(cè)試系統(tǒng)，用于測(cè)量薄膜的方塊電阻，也可測(cè)量一些材料隨溫度變化而發(fā)生相變的相變溫度，屬于測(cè)量?jī)x器技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
一般的四探針測(cè)試儀是測(cè)量半導(dǎo)體材料電阻率以及方塊電阻(薄層電阻)的專(zhuān)用儀器，用于測(cè)量棒狀、塊狀半導(dǎo)體材料(包括厚片和薄片)的電阻率以及硅片上的擴(kuò)散層、離 子注入層、反新外延層的方塊電阻。儀器具有測(cè)量精度高、靈敏度高、穩(wěn)定性好，測(cè)量范圍廣，結(jié)構(gòu)緊湊的特點(diǎn)，并且測(cè)量結(jié)果由數(shù)字直接顯示，使用方便。但是現(xiàn)有的四探針測(cè)試儀都只能測(cè)試常溫下以及溫度相對(duì)穩(wěn)定的方塊電阻，對(duì)于溫度連續(xù)變化或不同溫度下半導(dǎo)體材料的方塊電阻、電阻率以及一些熱致相變材料方塊電阻隨溫度變化曲線不能測(cè)試，限制了其應(yīng)用。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種溫度可調(diào)控四探針?lè)綁K電阻測(cè)試系統(tǒng)，用于測(cè)量溫度連續(xù)變化或不同溫度下半導(dǎo)體材料的方塊電阻、電阻率以及一些熱致相變材料方塊電阻隨溫度變化而發(fā)生相變的相變溫度。為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案提供了一種溫度可調(diào)控四探針?lè)綁K電阻測(cè)試系統(tǒng)，包括電源、SDY-4四探針探頭的四探針I(yè)、四探針2、四探針3和四探針4、萬(wàn)用電表V、萬(wàn)用電表I以及四探針測(cè)試平臺(tái)，萬(wàn)用電表V的兩引腳分別與SDY-4四探針探頭的四探針2與四探針3連接，四探針I(yè)、四探針2、四探針3及四探針4均與四探針測(cè)試平臺(tái)連接，其特征在于，電源正極分別MC1403精密低壓基準(zhǔn)電源的引腳I與0P07雙極型運(yùn)算放大器的引腳7連接，MC1403精密低壓基準(zhǔn)電源的引腳3接地，MC1403精密低壓基準(zhǔn)電源的引腳2通過(guò)電阻Rl與0P07雙極型運(yùn)算放大器的引腳3連接，0P07雙極型運(yùn)算放大器的引腳4與電源負(fù)極連接，0P07雙極型運(yùn)算放大器的引腳6通過(guò)萬(wàn)用表I與四探針4連接，0P07雙極型運(yùn)算放大器的引腳2與四探針I(yè)連接，同時(shí)通過(guò)電阻R2接地。所述的四探針測(cè)試平臺(tái)包括基座及樣品，樣品設(shè)于基座上，其特征在于，基座內(nèi)的上端設(shè)有電爐絲加熱裝置，樣品與基座之間設(shè)有金屬墊片，樣品上設(shè)有SDY-4四探針探頭的四探針I(yè)、四探針2、四探針3及四探針4，樣品表面上設(shè)有熱電偶，熱電偶與溫度測(cè)量?jī)x連接。本實(shí)用新型相比一般的四探針?lè)綁K電阻測(cè)試儀，添加了主要由MC1403精密低壓基準(zhǔn)電源及0P07雙極型運(yùn)算放大器組成的外接電路，并改造了測(cè)試平臺(tái)，增加了加熱裝置及測(cè)溫裝置。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于，不僅能測(cè)出常溫下的方塊電阻，而且能快速準(zhǔn)確的測(cè)出室溫至120°C之間任一溫度的方塊電阻，也能快速分析一些功能材料隨溫度變化的相變性能，并且通過(guò)數(shù)字直接顯示，兼具測(cè)量精度高、靈敏度高、穩(wěn)定性好、測(cè)量范圍廣、結(jié)構(gòu)緊湊和使用方便的特點(diǎn)。

圖I為一種溫度可調(diào)控四探針?lè)綁K電阻測(cè)試系統(tǒng)的電路示意圖；圖2為一種溫度可調(diào)控四探針?lè)綁K電阻測(cè)試系統(tǒng)四探針測(cè)試平臺(tái)的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說(shuō)明。本實(shí)用新型提供一種溫度可調(diào)控四探針?lè)綁K電阻測(cè)試系統(tǒng)，如圖I所示，電路主要由一個(gè)MC1403精密低壓基準(zhǔn)電源和0P07雙極型運(yùn)算放大器組成。0P07雙極型運(yùn)算放大器的低噪聲、高精度特性非常適合于放大傳感器的微弱信號(hào)。輸出電壓可調(diào)的外接電源的正極分別連接MC1403精密低壓基準(zhǔn)電源的引腳I及0P07雙極型運(yùn)算放大器的引腳7，MC1403精密低壓基準(zhǔn)電源的引腳3接地，引腳2通過(guò)250ΚΩ的電阻Rl與R10P07雙極型運(yùn)算放大器的引腳3相互連接。0P07雙極型運(yùn)算放大器的引腳6連接萬(wàn)用電表I (即調(diào)至電流檔)測(cè)量電路電流，再連接SDY-4四探針探頭的四探針4，經(jīng)四探針測(cè)試平臺(tái)由四探針I(yè)引出與0P07雙極型運(yùn)算放大器的引腳2連接，最后通過(guò)引腳4連接到外接電源負(fù)極，構(gòu)成一個(gè)回路。四探針I(yè)與0P07雙極型運(yùn)算放大器的引腳2之間并聯(lián)250ΚΩ的電阻R2接地。SDY-4四探針探頭的四探針2和四探針3與另一萬(wàn)用電表V (即調(diào)至電壓檔)連接，從而得到樣品兩端電壓。如圖2所示，為四探針測(cè)試平臺(tái)，四探針測(cè)試平臺(tái)以廣州半導(dǎo)體研究所生產(chǎn)的SDY-4四探針探頭為基礎(chǔ)，在四探針的四個(gè)腳上已分別加上圖I所述的直流恒流源和直流電壓測(cè)試表(萬(wàn)用表)頭。四探針的探頭均與樣品表面接觸。在測(cè)試平臺(tái)基座中安裝有加熱裝置，可以起到改變樣品溫度的作用，樣品和基座表面用金屬墊片隔開(kāi)，防止基座表面直接接觸樣品，從而造成樣品污染。測(cè)量時(shí)將熱電偶與溫度測(cè)量?jī)x連接，把熱電偶放在樣品表面，利用熱電偶和溫度測(cè)量?jī)x可準(zhǔn)確知道樣品所處的溫度，再通過(guò)萬(wàn)用電表測(cè)量該溫度下樣品兩端的電壓以及電流，根據(jù)薄膜基片的尺寸，查詢(xún)四探針修正系數(shù)，即可計(jì)算出某溫度下的薄膜方塊電阻值。
權(quán)利要求1.ー種溫度可調(diào)控四探針?lè)綁K電阻測(cè)試系統(tǒng)，包括電源、SDY-4四探針探頭的四探針I(yè)、四探針2、四探針3和四探針4、萬(wàn)用電表V、萬(wàn)用電表I以及四探針測(cè)試平臺(tái)，萬(wàn)用電表V的兩引腳分別與SDY-4四探針探頭的四探針2與四探針3連接，四探針I(yè)、四探針2、四探針3及四探針4均與四探針測(cè)試平臺(tái)連接，其特征在干，電源正極分別MC1403精密低壓基準(zhǔn)電源的引腳I與0P07雙極型運(yùn)算放大器的引腳7連接，MC1403精密低壓基準(zhǔn)電源的引腳3接地，MC1403精密低壓基準(zhǔn)電源的引腳2通過(guò)電阻Rl與0P07雙極型運(yùn)算放大器的引腳3連接，0P07雙極型運(yùn)算放大器的引腳4與電源負(fù)極連接，0P07雙極型運(yùn)算放大器的引腳6通過(guò)萬(wàn)用表I與四探針4連接，0P07雙極型運(yùn)算放大器的引腳2與四探針I(yè)連接，同時(shí)通過(guò)電阻R2接地。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種溫度可調(diào)控四探針?lè)綁K電阻測(cè)試系統(tǒng)，所述的四探針測(cè)試平臺(tái)包括基座及樣品，樣品設(shè)于基座上，其特征在于，基座內(nèi)的上端設(shè)有電爐絲加熱裝置，樣品與基座之間設(shè)有金屬墊片，樣品上設(shè)有SDY-4四探針探頭的四探針I(yè)、四探針2、四探針3及四探針4，樣品表面上設(shè)有熱電偶，熱電偶與溫度測(cè)量?jī)x連接。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型的技術(shù)方案提供了一種溫度可調(diào)控四探針?lè)綁K電阻測(cè)試系統(tǒng)，其特征在于，電壓可調(diào)電源的正極分別MC1403精密低壓基準(zhǔn)電源的引腳1與OP07雙極型運(yùn)算放大器的引腳7連接，MC1403精密低壓基準(zhǔn)電源的引腳3接地，引腳2通過(guò)電阻R1與OP07雙極型運(yùn)算放大器的引腳3連接，OP07雙極型運(yùn)算放大器的引腳4與電壓可調(diào)電源的負(fù)極連接，引腳6通過(guò)萬(wàn)用表I與四探針4連接，引腳2與四探針1連接，同時(shí)通過(guò)電阻R2接地。不僅能測(cè)出常溫下的方塊電阻，而且能快速準(zhǔn)確的測(cè)出室溫至120℃之間任一溫度的方塊電阻，也能快速分析一些功能材料隨溫度變化的相變性能，并且通過(guò)數(shù)字直接顯示，兼具測(cè)量精度高、靈敏度高、穩(wěn)定性好、測(cè)量范圍廣、結(jié)構(gòu)緊湊和使用方便的特點(diǎn)。
文檔編號(hào)G01N25/02GK202383205SQ20112052208
公開(kāi)日2012年8月15日 申請(qǐng)日期2011年12月14日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月14日
發(fā)明者何興峰, 徐曉峰, 汪海旸, 黃海燕 申請(qǐng)人:東華大學(xué)