SJT 11487-2015 半绝缘半导体晶片电阻率的无接触测量方法.pdf
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《GB/T6616-2023半导体晶片电阻率及半导体薄膜薄
层电阻的测试非接触涡流法》最新解读
一、新版标准修订背景及意义
（一）半导体产业发展需求驱动
随着半导体产业迅猛发展，半导体材料的应用领域不断拓展，从传统的电子设备到新兴的人工智能、物联网、新能源汽车等前沿领域，对半导体晶片和薄膜的性能要求愈发严苛。半导体晶片的电阻率及半导体薄膜的薄层电阻作为关键电学参数，其精确测量对于保障半导体器件的性能稳定性、可靠性以及提升产品质量至关重要。旧版标准已难以满足产业快速发展过程中对多样化半导体材料、高精度测试以及自动化生产流水线在线检测等多方面的需求，因此修订标准迫在眉睫
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探针方法测量半导体的电阻率〈一〉实验目的〈二〉实验原理〈三〉仪器结构特征〈四〉操作步骤〈五〉注意事项〈六〉技术参数理解四探针方法测量半导体电阻率的原理；学会用四探针方法测量半导体电阻率。一实验目的二实验原理四探针法测量原理图体电阻率测量：当１、２、３、４四根金属探针排成一直线时，并以一定压力压在半导体材料上，在１、４两处探针间通过电流I，则２、３探针间产生电位差V。12材料电阻率式中：S1、S2、S3分别为探针１与２，２与３，３与４之间距，用cm为单位时的值，S1=S2=S3=1mm.每个探头都有自己的系数。C?6.28?0.05单位cm。若电流取I=C时，则ρ＝V，可由数字电压表直接读出。探
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SchoolofMicroelectronicsXidianUniversitySchoolofMicroelectronicsXidianUniversitySchoolofMicroelectronicsXidianUniversitySchoolofMicroelectronicsXidianUniversity实验2四探针法测量半导体电阻率和薄层电阻A掌握四探针法测量电阻率和薄层电阻的原理及测量方法，针对不同几何B尺寸的样品，掌握其修正方法;C了解影响电阻率测量的各种因素及改进措施;D了解热探针法判断半导体材料的导电类型以及用阳极氧化剥层法求扩散层E中的杂质浓度分布。实验目的和意义电阻
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四探针法测量半导体电阻率及薄层电阻
【实验目的】
1、掌握四探针测量半导体材料电阻率和薄层电阻的测量原理及方
法；
2、针对不同几何形状的样品，掌握其修正方法；
3、测试给定的三块不同规格样品数据，使用 EXCEL软件对样品的
数据进行计算和处理，如电阻率、方块电阻、标准差、不均匀度，
画出电阻率波动图
【实验原理】
半导体材料的电阻率
在半无穷大样品上的点电流源，若样品的电阻率 ρ 均匀， 引入点电
流源的探针其电流强度为 I ，则所产生的电力线具有球面的对称性， 即等
位面为一系列以点电流为中心的半球面，如图 1所示。在以ｒ为半径的半
球面上，电流密度ｊ的分布是均匀的：
(1)
图1
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实验2 四探针测量半导体电阻率和薄层电阻.ppt
说明：样品为片状单晶，四探针针尖所连成的直线与样品一个边界垂直， 探针与该边界的最近距离为L，除样品厚度及该边界外，其余周界为无穷远，样 品周围为绝缘介质包围。同样需要注意的是当片状样品不满足极薄样品的条件 时，仍需按上式计算电阻率P。 ☆扩散层的薄层电阻 半导体工艺中普遍采用四探针法测量扩散层的薄层电阻，由于反向PN 结的隔 离作用，扩散层下的衬底可视为绝缘层，对于扩散层厚度(即结深Xj)远小于探针 间距S，而横向尺寸无限大的样品，则薄层电阻率为： 说明：样品为片状单晶，除样品厚度外，样品尺寸相对探针间距为无穷大，四 探针垂直于
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实验二 半导体电阻率和方阻测量的研究一 、实验意义电阻率是半导体材料的重要电学参数之一, 可以反映出半导体内浅能级替位杂质浓度，薄层电阻是表征半导体掺杂浓度的一个重要工艺参数。测量电阻率与薄层电阻的方法很多，如二探针法、扩展电阻法等。而四探针法是目前广泛采用的标准方法，它具有操作方便，精度较高，对样品的几何形状无严格要求等特点。二、实验目的1、了解四探针电阻率测试仪的基本原理；2、了解的四探针电阻率测试仪组成、原理和使用方法；3、能对给定的物质进行实验，并对实验结果进行分析、处理。三、实验原理测 量 原理：将四根排成一条直线的探针以一定的压力垂直地压在被测样品表面上，在 1、4 探针间通以电
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半导体电阻率测量实验201509064272张焱森实验目的通过用四探针法测量半导体晶片的电阻率，了解半导体材料的基本电学特性与材料中载流子浓度和迁移率的关系，掌握一种测量半导体材料的电阻率并进一步分析其掺杂浓度的实验研究方法。实验原理一、半导体电阻率及主要影响因素半导体是一种导电能力介于导体和绝缘体之间的材料，固体材料按导电能力的分类见表3.2-1。完全不含杂质且无晶格缺陷的纯净半导体称为本征半导体，其导电能力主要由材料的本征激发决定，通常电阻率偏大且很难调控其电学性质，因此本征半导体材料用途范围很小。表3.2-1 材料按导电能力的分类分类名称导电能力导体电阻率一般小于10-4 Ω·cm绝缘
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实验二 半导体电阻率和方阻测量的研究
一 、实验意义
电阻率是半导体材料的重要电学参数之一, 可以反映出半导体内浅能级替位杂质浓度，薄层电阻是表征半导体掺杂浓度的一个重要工艺参数。测量电阻率与薄层电阻的方法很多，如二探针法、扩展电阻法等。而四探针法是目前广泛采用的标准方法，它具有操作方便，精度较高，对样品的几何形状无严格要求等特点。
二、实验目的
1、了解四探针电阻率测试仪的基本原理；
2、了解的四探针电阻率测试仪组成、原理和使用方法；
3、能对给定的物质进行实验，并对实验结果进行分析、处理。
三、实验原理
测 量 原理：
将四根排成一条直线的
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张焱森半导体电阻率测量实验汇总.docx
半导体电阻率测量实验
201509064272 张焱森
实验目的
通过用四探针法测量半导体晶片的电阻率，了解半导体材料的基本电学特性与材料中载流子浓度和迁移率的关系，掌握一种测量半导体材料的电阻率并进一步分析其掺杂浓度的实验研究方法。
实验原理
一、半导体电阻率及主要影响因素
半导体是一种导电能力介于导体和绝缘体之间的材料，固体材料按导电能力的分类见表3.2-1。完全不含杂质且无晶格缺陷的纯净半导体称为本征半导体，其导电能力主要由材料的本征激发决定，通常电阻率偏大且很难调控其电学性质，因此本征半导体材料用途范围很小。
表3.2-1 材料按导电能力的分类
分类名称导电能力导体电阻率一般
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实验二半导体电阻率和方阻测量的研究一、实验意义电阻率是半导体材料的重要电学参数之一, 可以反映出半导体内浅能级替位杂质浓度，薄层电阻是表征半导体掺杂浓度的一个重要工艺参数。测量电阻率与薄层电阻的方法很多，如二探针法、扩展电阻法等。而四探针法是目前广泛采用的标准方法，它具有操作方便，精度较高，对样品的几何形状无严格要求等特点。二、实验目的1、了解四探针电阻率测试仪的基本原理；2、了解的四探针电阻率测试仪组成、原理和使用方法；3、能对给定的物质进行实验，并对实验结果进行分析、处理。三、实验原理测 量 原理：将四根排成一条直线的探针以一定的压力垂直地压在被测样品表面上，在 1、4 探针间通以电流
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半导体物理 四探针方法测电阻率.ppt
一 实验目的 1、理解四探针方法测量半导体电阻率的原理； 2、学会用四探针方法测量半导体电阻率。 二 实验原理 1、体电阻率测量： （a）块状和棒状样品体电阻率测量： 由于块状和棒状样品外形尺寸与探针间距比较，合乎于半无限大的边界条件，电阻率值可以直接由（１）、（２）式求出。 （b）簿片电阻率测量 簿片样品因为其厚度与探针间距比较，不能忽略，测量时要提供样品的厚度形状和测量位置的修正系数。 2、带扩散层的方块电阻测量 当半导体薄层尺寸满足于半无限大时： 若取I ＝ 4.53 I0，I0为该电流量程满度值，则R0值可由数字表中直