智能四探针电阻率测试仪的研制.pdfVIP

维普资讯 第 32卷 第 5期 湖 南 大 学 学 报 (自然 科 学 版 ) Vo1．32．No．5 2005年 10月 JournalofHunanUniversity(NaturalSciences) 0ct．2005 文章编号：1000．2472(2005)05．0052．04 智 能 四 探 针 电 阻 率 测 试 仪 的 研 制 晏 敏 ，彭楚武 ，黎福海 ，曾健平 ，赵 冯 (1．湖南大学 应用物理系，湖南 长沙 410082；2．湖南大学 电气与信息工程学院，湖南 长沙 410082) 摘 要 ：从教学实际需要 出发，在分析影响四探针电阻率测试仪精度的几个主要 因素 的基础上，应用微 电子技术与嵌入式系统，研制出了智能四探针 电阻率测试仪 ．实际工作表 明：该仪器具有 自动切换量程、稳定性好的特点；具有 PC机接 口；功耗小于6W；误差为 ± 0．5％；测量范围：0．025～2500Q·cm；自动显示小数点和单位 ． 关键词 ：微电子；嵌入式 ；四探针测试仪 ；电阻率 中图分类号 ：TN98 文献标识码：A DesignofIntelligentFour—PointProbeMeter YAN Min ，PENG Chu—wu ，LIFu—hai，ZENGJian—ping ，ZHAOFeng (1．DepartmentofAppliedPhysics。HunanUniv。Changsha 410082。China； 2．CoHegeofElectricalandInformationEngineering-HunanUniv。Changsha 410082。China) Abstract；Aimingatpracticalteachingrequirementsandapplyingmicroelectronictechnologyandembedded system，wehavedevelopedafour—pointresistivitytestinstrumentbasedontheanalysisofthemainfactorsthat influencetestingprecision．Theresultindicatedthatthedeviceperformedwel1．Thecharacteristicsareasfol— lows：shifttestingrangeautomaticallyandworkswithahigh stability；withaRS一232interface；powercon sumption：lessthan6W ；error： ±0．5％；measuringrange：0．025—2500Q ·em． Keywords：microelectronic；embeddedsystem ；four—pointprobe；resistivity 随着微电子技术的发展，传统的直流四探针 电 对它进行集 中管理，而且硬件成本低廉 阻率测试仪因测试周期长、效率低 已经无法适应发 展的需要．当前，国外研制的4200一SCS四探针电阻 1 工作原理及组成部分 率测试仪采用微机控制n]，功能强大，但其价格 昂 贵．国内几家研究所、公司推 出的四探针测试仪，虽 四探针测试仪的测试理论 已经相当成熟 J，依据 有一定的自动化程度 ，但测量过程需要手工换算，有 的理论是范德堡原理，采用的是直流四探针测试法， 的外形笨重不利于运输 ． 如图 1所示，是用针距为 1Irlln的四根探针同时压在 本文研制的数字化智能四探针测试仪可 以自动 样品的表面上，利用恒流源给外面的 1，4探针通过电 切换量程、自动运算相关的数据，用户甚至可 以在不