专利名称：一种温度可调控四探针方块电阻测试系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种温度可调控四探针方块电阻测试系统，用于测量薄膜的方块电阻，也可测量一些材料随温度变化而发生相变的相变温度，属于测量仪器技术领域。
背景技术：
一般的四探针测试仪是测量半导体材料电阻率以及方块电阻(薄层电阻)的专用仪器，用于测量棒状、块状半导体材料(包括厚片和薄片)的电阻率以及硅片上的扩散层、离 子注入层、反新外延层的方块电阻。仪器具有测量精度高、灵敏度高、稳定性好，测量范围广，结构紧凑的特点，并且测量结果由数字直接显示，使用方便。但是现有的四探针测试仪都只能测试常温下以及温度相对稳定的方块电阻，对于温度连续变化或不同温度下半导体材料的方块电阻、电阻率以及一些热致相变材料方块电阻随温度变化曲线不能测试，限制了其应用。
发明内容本实用新型的目的是提供一种温度可调控四探针方块电阻测试系统，用于测量温度连续变化或不同温度下半导体材料的方块电阻、电阻率以及一些热致相变材料方块电阻随温度变化而发生相变的相变温度。为了达到上述目的，本实用新型的技术方案提供了一种温度可调控四探针方块电阻测试系统，包括电源、SDY-4四探针探头的四探针I、四探针2、四探针3和四探针4、万用电表V、万用电表I以及四探针测试平台，万用电表V的两引脚分别与SDY-4四探针探头的四探针2与四探针3连接，四探针I、四探针2、四探针3及四探针4均与四探针测试平台连接，其特征在于，电源正极分别MC1403精密低压基准电源的引脚I与0P07双极型运算放大器的引脚7连接，MC1403精密低压基准电源的引脚3接地，MC1403精密低压基准电源的引脚2通过电阻Rl与0P07双极型运算放大器的引脚3连接，0P07双极型运算放大器的引脚4与电源负极连接，0P07双极型运算放大器的引脚6通过万用表I与四探针4连接，0P07双极型运算放大器的引脚2与四探针I连接，同时通过电阻R2接地。所述的四探针测试平台包括基座及样品，样品设于基座上，其特征在于，基座内的上端设有电炉丝加热装置，样品与基座之间设有金属垫片，样品上设有SDY-4四探针探头的四探针I、四探针2、四探针3及四探针4，样品表面上设有热电偶，热电偶与温度测量仪连接。本实用新型相比一般的四探针方块电阻测试仪，添加了主要由MC1403精密低压基准电源及0P07双极型运算放大器组成的外接电路，并改造了测试平台，增加了加热装置及测温装置。本实用新型的优点在于，不仅能测出常温下的方块电阻，而且能快速准确的测出室温至120°C之间任一温度的方块电阻，也能快速分析一些功能材料随温度变化的相变性能，并且通过数字直接显示，兼具测量精度高、灵敏度高、稳定性好、测量范围广、结构紧凑和使用方便的特点。
图I为一种温度可调控四探针方块电阻测试系统的电路示意图；图2为一种温度可调控四探针方块电阻测试系统四探针测试平台的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。本实用新型提供一种温度可调控四探针方块电阻测试系统，如图I所示，电路主要由一个MC1403精密低压基准电源和0P07双极型运算放大器组成。0P07双极型运算放大器的低噪声、高精度特性非常适合于放大传感器的微弱信号。输出电压可调的外接电源的正极分别连接MC1403精密低压基准电源的引脚I及0P07双极型运算放大器的引脚7，MC1403精密低压基准电源的引脚3接地，引脚2通过250ΚΩ的电阻Rl与R10P07双极型运算放大器的引脚3相互连接。0P07双极型运算放大器的引脚6连接万用电表I (即调至电流档)测量电路电流，再连接SDY-4四探针探头的四探针4，经四探针测试平台由四探针I引出与0P07双极型运算放大器的引脚2连接，最后通过引脚4连接到外接电源负极，构成一个回路。四探针I与0P07双极型运算放大器的引脚2之间并联250ΚΩ的电阻R2接地。SDY-4四探针探头的四探针2和四探针3与另一万用电表V (即调至电压档)连接，从而得到样品两端电压。如图2所示，为四探针测试平台，四探针测试平台以广州半导体研究所生产的SDY-4四探针探头为基础，在四探针的四个脚上已分别加上图I所述的直流恒流源和直流电压测试表(万用表)头。四探针的探头均与样品表面接触。在测试平台基座中安装有加热装置，可以起到改变样品温度的作用，样品和基座表面用金属垫片隔开，防止基座表面直接接触样品，从而造成样品污染。测量时将热电偶与温度测量仪连接，把热电偶放在样品表面，利用热电偶和温度测量仪可准确知道样品所处的温度，再通过万用电表测量该温度下样品两端的电压以及电流，根据薄膜基片的尺寸，查询四探针修正系数，即可计算出某温度下的薄膜方块电阻值。
权利要求1.ー种温度可调控四探针方块电阻测试系统，包括电源、SDY-4四探针探头的四探针I、四探针2、四探针3和四探针4、万用电表V、万用电表I以及四探针测试平台，万用电表V的两引脚分别与SDY-4四探针探头的四探针2与四探针3连接，四探针I、四探针2、四探针3及四探针4均与四探针测试平台连接，其特征在干，电源正极分别MC1403精密低压基准电源的引脚I与0P07双极型运算放大器的引脚7连接，MC1403精密低压基准电源的引脚3接地，MC1403精密低压基准电源的引脚2通过电阻Rl与0P07双极型运算放大器的引脚3连接，0P07双极型运算放大器的引脚4与电源负极连接，0P07双极型运算放大器的引脚6通过万用表I与四探针4连接，0P07双极型运算放大器的引脚2与四探针I连接，同时通过电阻R2接地。
2.根据权利要求I所述的ー种温度可调控四探针方块电阻测试系统，所述的四探针测试平台包括基座及样品，样品设于基座上，其特征在于，基座内的上端设有电炉丝加热装置，样品与基座之间设有金属垫片，样品上设有SDY-4四探针探头的四探针I、四探针2、四探针3及四探针4，样品表面上设有热电偶，热电偶与温度測量仪连接。
专利摘要本实用新型的技术方案提供了一种温度可调控四探针方块电阻测试系统，其特征在于，电压可调电源的正极分别MC1403精密低压基准电源的引脚1与OP07双极型运算放大器的引脚7连接，MC1403精密低压基准电源的引脚3接地，引脚2通过电阻R1与OP07双极型运算放大器的引脚3连接，OP07双极型运算放大器的引脚4与电压可调电源的负极连接，引脚6通过万用表I与四探针4连接，引脚2与四探针1连接，同时通过电阻R2接地。不仅能测出常温下的方块电阻，而且能快速准确的测出室温至120℃之间任一温度的方块电阻，也能快速分析一些功能材料随温度变化的相变性能，并且通过数字直接显示，兼具测量精度高、灵敏度高、稳定性好、测量范围广、结构紧凑和使用方便的特点。
文档编号G01N25/02GK202383205SQ20112052208
公开日2012年8月15日 申请日期2011年12月14日 优先权日2011年12月14日
发明者何兴峰, 徐晓峰, 汪海旸, 黄海燕 申请人:东华大学