测量半导体材料电阻率的四探针公式的普遍形式

测量电阻率的四探针法公式中,要求是点接触而且探针的排列有一定的形状。实际上,接触总有一定的大小。本文考虑到接触面积大小的影响,并让四根探针排列成任意形状,导出了测量电阻率和薄层电阻的关系式。而直线四探针、方形四探针只不过是本公式的两个特例。 关键词：     

把"四探针测量金属薄膜电阻率"引入普通物理实验

四探针测量金属薄膜电阻率是当今微电子技术领域中常用的方法．本文介绍了如何把“四探针测量金属薄膜电阻率”的实验引人到普通物理实验教学中,以及在实验内容的编排上如何培养学生发现问题和解决问题的能力等方面的具体做法．     

直边界对电阻率测量的影响及修正

针对直线四探针法中直边界对硅片电阻率测量的影响开展了实验研究.结果表明,直边界会导致硅片电阻率测量结果偏大.依据实验数据,分析得到了存在单一直边界影响时的电阻率修正公式,并验证了该公式是有效、准确的.     

实用的高Tc超导特性测试仪的研制

研制了实用的高温超导材料电阻-温度特性测试设备.该设备利用液氮容器梯度温度法控制温度,釆用四探针法利用温差电偶测试超导的转变温度,最后利用计算机采集与样品相连的电压表和与温差电偶相连的电压表数值,最终实现超导材料的电阻-温度特性的测量.     

用改进的Rymaszewski公式及方形四探针法测定微区的方块电阻

提出用改进的Rymaszewski公式并使用方形四探针法测试无图形大型硅片微区薄层电阻的方法，从理论上推导出方形四探针产生游移时的Rymaszewski改进公式，讨论探针游移对测试结果的影响.制定出可操作的测试方法，对实际样品进行测试验证，并绘制了等值线图. 关键词： 四探针技术 方形四探针 微区电阻 探针游移     

非晶态Fe_(90-x)Cr_xZr_(10)合金的相干交换散射效应

用四探针法在1.5—300K温度范围测量了非晶态Fe_(90-x)Cr_xZr_(10)(x=0,2,7,10,13,16和20)合金的电阻率与温度的关系。观察到所有样品在其居里温度附近都呈现出电阻率极小值。对这一实验结果用相干交换散射模型作了定性解释。     

非晶态Fe_(90-x)Cr_xZr_(10)合金的相干交换散射效应

用四探针法在1.5—300K温度范围测量了非晶态Fe_(90-x)Cr_xZr_(10)(x=0,2,7,10,13,16和20)合金的电阻率与温度的关系。观察到所有样品在其居里温度附近都呈现出电阻率极小值。对这一实验结果用相干交换散射模型作了定性解释。     

用四探针法测量矩形半导体电阻率时的修正函数

本文对于应用四探针法测量矩形半导体电阻率问题进行理论分析,在同时考虑样品有限长、宽、厚三个几何尺寸对测量过程的影响的条件下导出修正函数的一般公式,并把根据这些公式计算的一些修正因子列成数据表。指出了为减小电阻率的测量误差,除了提高测量设备的精确度和改进测量技术外,正确的选择修正因子也是一个重要因素。 关键词：     

半导体四探针技术中二维电流场电势分布有限元分析

对四探针测试半导体薄层电阻中二维电流场的电势分布采用有限元法(FEM)数值计算,并提出了计算模型。对几种常用的测试结构进行计算其电势分布证明了有限元方法的正确性。与以前所采用的镜像源法和图形变换法相比,该方法具有对任意形状的样品和任意放置探针具有同样简单和计算通用的特点。     

基于材料反射率谐振特性测试电磁参数的自由空间法

自由空间法具有非接触、非破坏性测试特点,适于材料的电磁参数测试．根据材料反射率扫频测试的特性,提出了一种基于谐振特性测试材料电磁参数的新的自由空间法．通过理论分析,研究了发生相消和相长干涉的条件,给出了应用干涉位置和材料厚度测试材料介电常数实部的理论计算公式．利用谐振峰,谷的位置及其相互关系可以计算材料介电常数虚部,而利用波谷比值法比驻波比值法容易达到更高的计算精度．     

高择优取向Mo薄膜的直流磁控溅射制备及其电学性能

使用直流磁控溅射法在玻璃基底上沉积Mo薄膜,采用X射线衍射仪、原子力显微镜和四探针测试系统研究了溅射工艺对Mo薄膜的结构、形貌和电学性能的影响.结果表明:当基片温度为150 ℃时,薄膜获得(211)晶面择优取向生长,而在低于250 ℃的其它温度条件下,样品则表现为(110)晶面择优取向生长.进一步的表面形貌分析显示:薄膜的粗糙度随基片温度变化不明显,其值大约为0.35 nm,随溅射功率密度的增大而变大|电学性能方面:随着溅射功率密度的升高,薄膜导电性能迅速增强,电阻率呈现近似指数函数衰减|随着基底温度的升高,薄膜的电阻率先减小后增大,当基底温度为150 ℃时,薄膜电阻率降低至最小值2.02×10-5 Ω·cm.     

用射频溅射技术在硅衬底上制备In掺杂ZnO薄膜

以金属锌(Zn)和金属铟(In)为靶材采用射频反应共溅射技术在硅(100)衬底上沉积了In掺杂ZnO薄膜。用X射线衍射仪、扫描电子显微镜(SEM)、热探针、四探针和荧光分光光度计分别对样品的结构、表面形貌、导电类型、电阻率和发光特性进行了分析表征。测试结果表明,实验中制备出的ZnO薄膜具有高度的c轴择优取向和小压应力(0.74GPa),薄膜表面平整。样品为n型导电,电阻率为1.6Ω·cm。在室温光致发光谱测量中,首次观察到位于415～433nm的强的蓝紫光双峰发射,发光双峰的半峰全宽约为400meV。讨论了In掺杂对薄膜发光特性的影响。     

掺杂聚吡咯薄膜的金属电导

用电化学方法制备了以BF₄^-,HSO₄^-和ClO₄^-掺杂的聚吡咯薄膜,其电导率和电导率的温度依赖性分别用标准四探针法和电压端短路法VSC(Voltage Shorted compaction)测试。实验结果表明:由标准四探针法所得到的电导率的温度依赖性呈现典型的半导体特性。由于掺杂聚吡咯薄膜的形态是块状物的堆砌,四探针法所得电导率及其温度依赖性由块与块之间的接触电阻所限制,并 关键词：     

铝纳米晶的低温导电特性研究

采用真空热压技术将电磁感应加热-自悬浮定向流法制备的铝纳米粉末压制成块体样品.通过X射线衍射、透射电子显微镜、扫描电子显微镜及X射线能谱分析了铝纳米晶的微观结构,并用四探针法测量了不同温度下(8—300 K)样品的电阻率,研究了铝纳米晶的电阻率(ρ)随温度的变化规律.结果表明:由于晶界(非晶氧化铝)对电子的散射以及晶界声子对电子的散射效应,低温(40 K)下,铝纳米晶的本征电阻率随温度变化关系明显不同于粗晶铝,不仅呈现出T~4变化,还表现出显著的T3变化规律.因晶界等缺陷和非晶氧化铝杂质对电子的散射,铝纳米晶残余电阻率比粗晶铝电阻率大5—6个数量级.     

Mn掺杂对热蒸发制备Mg_(2-x)Mn_xSi薄膜结构和电学特性的影响

采用热蒸发镀膜方法制备Mg_(2-x)Mn_xSi(原子比x=0.00,0.02,0.04,0.06,0.08)半导体薄膜.用X射线衍射仪(XRD)、原子力显微(AFM)对Mg_(2-xMn_xSi薄膜样品的晶体结构和表面形貌进行表征,用四探针仪测试样品的电阻率,研究Mn掺杂量对Mg2Si薄膜结构和电阻率的影响.结果表明,在Si(111)衬底上制备Mg_(2-xMn_xSi多晶薄膜,其衍射峰(220)、(200)和(111)随Mn含量的增加逐渐增强.当x=0.02-0.06时,制备的Mg_(2-xMn_xSi薄膜具有较低的平均粗糙度和RMS(Root Mean Square)粗糙度.Mn掺杂降低了Mg2Si薄膜的电阻率,且电阻率随着掺杂量的增加呈现下降趋势.     

P型Cd1-xZnxTe薄膜的制备及性质研究

采用Cu对共蒸发法制备的Cd1-xZnxTe薄膜进行p型掺杂。用X射线荧光、X射线衍射、扫描电镜、紫外-可见分光光度计、热探针、四探针和台阶仪研究了不同Cu掺杂浓度下Cd1-xZnxTe薄膜退火前后的组分、结构、形貌、光学性质及电学性质的变化。结果表明掺Cu 10%的薄膜在退火后导电类型由P型转变为N型、电阻率增大了几个数量级;掺铜20%的样品退火后导电类型和电阻率未发生明显改变,退火后薄膜表面较为均匀完整;掺铜30%的薄膜透过率显著下降到10%以下,退火前后均为P型薄膜。     

四深针法测半导体电阻率的探针游移误差

本文首先导出四探针处于平面上任意位置时求算电阻率的公式,并由此出发获得一包括横向及纵向游移在内的游移误差普遍公式,用此公式可计算出直线探针及方形探针游移误差的大小。此外,还计算出了这两种探针用来测量薄片样品时的探针游移误差。研究指明在作精确测量时游移误差是不容忽视的。最后并讨论到消除或减少深针游移误差的方法。     

扫描探针显微镜应用于材料纳米摩擦学研究的若干技术问题

扫描探针显微镜已经成为材料纳米摩擦学研究的主要工具之一,本文探讨了扫描探针显微镜应用于材料纳米摩擦学研究的若干测试技术问题,并用摩擦力显微镜对DLC薄膜的纳米摩擦学行为进行了研究.     

Ga-Ti共掺杂ZnO薄膜的制备及其光电性能

采用ZnO:Ga2O3:TiO2为靶材,在玻璃衬底上射频磁控溅射制备了多晶Ga-Ti共掺杂ZnO(GTZO)薄膜,通过XRD、四探针、透射光谱测试研究了生长温度对薄膜结构和光电性能的影响.结果表明:所制备的薄膜具有c轴择优取向,光学带隙均大于本征ZnO的禁带宽度.当生长温度为620K时GTZO薄膜的结晶质量最佳、电阻率最低、透射率最大、品质因数最高.     

Transport and Pinning Properties of FeSe北大核心CSCD

利用固相反应法合成了FeSe超导体,根据名义组分和热处理工艺的不同共得到四组FeSe样品,利用X射线衍射仪(XRD)和物性测试系统(PPMS)分别对样品的晶体结构和电输运性能进行表征,并分析了磁通钉扎特性.XRD测试结果表明所有的样品主相均为β-FeSe四方相,同时在样品中也存在少量杂相,包括α-FeSe和Fe,不同名义组分和不同热处理工艺对晶体结构的影响较小.电阻率测试结果表明所有的样品均发生了超导转变,Tc大约为9K,在零场下的转变宽度约为3K,但是四个样品的正常态电阻率明显不同,通过测试四个样品在不同磁场下的电阻率随温度的变化曲线,随着磁场的增加,电阻率曲线出现展宽效应,分析表明FeSe的磁通钉扎行为是由于在不同磁场下热激活磁通蠕动引起的,其上临界磁场可达23T.