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BEST-300C高溫四探針電阻率測試儀 

一.高溫四探針電阻率測試系統(tǒng)概述：

采用四探針雙電組合測量方法測試方阻和電阻率系統(tǒng)與高溫箱結(jié)合配置高溫四探針測試探針治具與PC軟件對數(shù)據(jù)的處理和測量控制，解決半導(dǎo)體材料的電導(dǎo)率對溫度變化測量要求，軟件實時繪制出溫度與電阻，電阻率，電導(dǎo)率數(shù)據(jù)的變化曲線圖譜，及過程數(shù)據(jù)值的報表分析.

二.BEST-300C高溫四探針電阻率測試儀適用行業(yè)：:

用于：企業(yè)、高等院校、科研部門對導(dǎo)電陶瓷、硅、鍺單晶（棒料、晶片）電阻率、測定硅外延層、擴散層和離子注入層的方塊電阻以及測量導(dǎo)電玻璃（ITO）和其它導(dǎo)電薄膜等新材料方塊電阻、電阻率和電導(dǎo)率數(shù)據(jù).

雙電測四探針儀是運用直線四探針雙位測量。設(shè)計參照單晶硅物理測試方法并參考美國 A.S.T.M 標(biāo)準(zhǔn)。

三.BEST-300C高溫四探針電阻率測試儀型號及參數(shù)：

方塊電阻范圍 10^-5～2×10⁵Ω 10^-6～2×10⁵Ω 10^-4～1×10⁷Ω

電阻率范圍 10^-6～2×10⁶Ω-cm 10^-7～2×10⁶Ω-cm 10^-5～2×10⁸Ω-cm

測試電流范圍 0.1μA.μA.0μA，100μA，1mA，10mA，100 mA 1A、100mA、10mA、1mA、100uA、10uA、1uA、0.1uA 10mA---200pA

電流精度 ±0.1%讀數(shù) ±0.1讀數(shù) ±2%

電阻精度 ≤0.3% ≤0.3% ≤10%

PC軟件界面 顯示：電阻、電阻率、方阻、溫度、單位換算、溫度系數(shù)、電流、電壓、探針形狀、探針間距、厚度 、電導(dǎo)率

測試方式 雙電測量

四探針儀工作電源 AC 220V±10%.50Hz  <30W

誤差 ≤3%（標(biāo)準(zhǔn)樣片結(jié)果 ≤15%

溫度(選購)

常溫 --400℃；600℃；800℃；1000℃；1200℃；1400℃；1600℃

氣氛保護（氣體客戶自備） 常用氣體如下：氦(He)、氖(Ne)、氬(Ar)、氪(Kr)、氙(Xe)、氡(Rn)，均為無色、無臭、氣態(tài)的單原子分子

溫度精度 沖溫值：≤1-3℃；控溫精度：±1°C

升溫速度： 常溫開始400℃--800℃需要15分鐘；800℃-1200℃需要30分鐘；1400℃-1600℃需要250分鐘—300分鐘

高溫材料 采用復(fù)合陶瓷纖維材料，具有真空成型，高溫不掉粉的特征

PC軟件

測試PC軟件一套，USB通訊接口，軟件界面同步顯示、分析、保存和打印數(shù)據(jù)！

電極材料 鎢電極或鉬電極

探針間距 直線型探針，探針中心間距：4mm；樣品要求大于13mm直徑

標(biāo)配外（選購）：

電腦和打印機1套；2.標(biāo)準(zhǔn)電阻1-5個

高溫電源：

供電：400-1200℃ 電源220V，功率4KW；380V;1400℃-1600℃電源380V；功率9KW。

高溫四探針電阻測試儀是一種專為高溫環(huán)境下測量材料電學(xué)性能設(shè)計的設(shè)備，結(jié)合了高溫環(huán)境模擬與四探針測量技術(shù)，主要應(yīng)用于半導(dǎo)體、導(dǎo)電薄膜及新材料研發(fā)領(lǐng)域。其核心特點與功能如下：

一、核心功能

‌高溫環(huán)境適配‌：

集成高溫箱或?qū)Ｓ酶邷靥结槉A具，支持高溫條件下（具體溫度范圍需參考設(shè)備型號）的穩(wěn)定測量。

實時監(jiān)測溫度變化，繪制電阻率/方阻隨溫度變化的曲線圖譜，分析材料電導(dǎo)率溫度特性。

‌雙電測技術(shù)‌：

采用四探針雙位組合測量法（雙架構(gòu)測試），自動修正探針間距誤差、樣品邊界效應(yīng)及機械游移對結(jié)果的影響，提升精度。

支持電阻率（10⁻⁷–10⁵Ω·cm）、方塊電阻（10⁻⁶–10⁶Ω/□）、電導(dǎo)率（10⁻⁵–10⁴s/cm）及電阻（10⁻⁵–10⁵）的測量。

二、技術(shù)特點

‌探針設(shè)計‌：

探針材質(zhì)為碳化鎢或高速鋼，耐高溫且機械強度高，確保高溫接觸穩(wěn)定性。

部分型號配備真空吸附或恒壓測試臺，適應(yīng)晶圓、薄膜等不同形態(tài)樣品。

‌智能控制‌：內(nèi)置步進電機驅(qū)動升降機構(gòu)，自動調(diào)節(jié)探針壓力，避免高溫下人為操作風(fēng)險。

計算機軟件自動控制測試流程，實時顯示數(shù)據(jù)并生成報表，支持多點位自動掃描。

‌溫度補償‌：內(nèi)置溫度傳感器，實時矯正溫度引起的測量偏差，確保數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性 。

三、典型應(yīng)用場景

‌半導(dǎo)體材料‌：

硅/鍺單晶棒、晶片的電阻率測定；硅外延層、擴散層、離子注入層的方塊電阻測量。

‌導(dǎo)電薄膜與涂層‌：ITO玻璃、金屬箔膜、導(dǎo)電橡膠、石墨烯膜等材料的方阻與電導(dǎo)率測試。

‌新材料研發(fā)‌：導(dǎo)電陶瓷、燃料電池雙極板、正負極材料粉末的電阻率分析（需適配粉末測試模塊）。

四、關(guān)鍵性能參數(shù)

 ‌指標(biāo)‌         ‌范圍/精度‌          ‌

電阻率測量         10⁻⁷–10⁵ Ω·cm（誤差≤±2%）

方塊電阻         10⁻⁶–10⁶Ω/□

恒流源輸出      1μA–100mA（六檔可調(diào)，精度±0.05%）

最大樣品尺寸     400mm×500mm（真空吸附臺）

五、選型建議

‌科研場景‌：優(yōu)先選擇支持變溫曲線分析及多點自動測繪的型號（如ΩPro）。

‌工業(yè)檢測‌：考慮手持式或集成真空臺的設(shè)備，提升在線檢測效率 。

‌特殊材料‌：粉末樣品需匹配專用壓片模具。

高溫四探針電阻測試儀的工作原理基于‌四探針雙電測法‌，通過分離電流注入與電壓檢測路徑，結(jié)合高溫環(huán)境控制，實現(xiàn)  溫度下材料導(dǎo)電性能的精準(zhǔn)測量。其核心原理與測量方法如下：

‌一、工作原理‌

1.四探針電流-電壓分離機制‌

四根探針（通常碳化鎢材質(zhì)）以直線等距排列垂直壓觸樣品表面，外側(cè)兩探針（1、4號）通入恒流源電流（I），內(nèi)側(cè)兩探針（2、3號）檢測電位差（V），消除引線電阻和接觸電阻影響 。

電流在樣品內(nèi)形成徑向電場，電位差與材料電阻率（ρ）滿足公式：

(半無限大樣品)

其中 C 為探針系數(shù)（單位：cm），由探針間距 S 決定（如 S=1mm 時 C≈6.28cm）。

2.高溫環(huán)境整合‌

高溫腔體或探針夾具提供可控溫度場（室溫至800°C），通過熱電偶實時監(jiān)控溫度均勻性（溫差≤±2°C）。

惰性氣體（如氮氣）通入腔體，防止樣品氧化及探針污染 。

3.雙電測法誤差修正‌

兩次反向電流測量（正/負極性），取電壓平均值，抵消熱電效應(yīng)引起的寄生電勢 。

自動校正邊界效應(yīng)、探針游移及熱膨脹導(dǎo)致的間距誤差 。

‌二、測量方法‌

1. 塊狀/棒狀材料體電阻率測量‌

適用場景‌：半導(dǎo)體單晶、導(dǎo)電陶瓷等厚樣品（厚度 W≫ 探針間距S）。

公式‌：

(直接適用半無限大模型)

探針系數(shù) C=2πS/ln2（直線排列）。

2. 薄片/薄膜材料電阻率測量‌

關(guān)鍵修正‌：

厚度修正‌：當(dāng) W/S<0.5 時，電阻率需引入厚度修正函數(shù) G(W/S)：

\rho = \rho_0 \cdot G(W/S)

ρ=ρ₀·G(W/S)

其中 G(W/S) 可查表獲得（如圓形薄片 G(W/S)=ln2/[1+2ln(2S/W)]）。

方阻計算‌：對均勻薄膜（如ITO），直接計算方塊電阻 R_□：

與厚度無關(guān)，反映薄膜導(dǎo)電均勻性 。

3. 高溫測量流程

‌三、關(guān)鍵技術(shù)要點‌

1.探針系統(tǒng)‌：耐高溫探針（碳化鎢）維持機械穩(wěn)定性，壓力傳感器實時監(jiān)控接觸壓力 。

2.恒流源精度‌：多檔可調(diào)（1μA–100mA），精度±0.05%，保障微小信號檢測 。

3.軟件分析‌：自動繪制 ρ/T、R_□/T 曲線，生成溫度依賴性報告。

通過上述原理與方法，高溫四探針測試儀可在  條件下實現(xiàn)電阻率（10⁻⁷–10⁸Ω⋅cm）、方阻（10⁻⁶–10⁸Ω/□）的精準(zhǔn)測量，誤差≤±3% 。

以下是高溫四探針電阻測試儀的樣品制備與安裝方法規(guī)范，綜合技術(shù)要點與實際操作要求整理：

‌一、樣品制備規(guī)范‌

‌尺寸與平整度‌

樣品尺寸需適配測試臺（直徑≥5mm，最大可測400mm×500mm晶片），表面需拋光無雜質(zhì)，平整度偏差≤0.1mm/m2，避免高溫下因熱應(yīng)力變形影響探針接觸。

薄膜樣品（如ITO導(dǎo)電玻璃）需確保基底耐高溫（＞800°C），避免高溫測試中基底熔化或釋放氣體污染探針。

‌表面處理‌

清除表面氧化層或油污：半導(dǎo)體晶片用氫氟酸浸泡后去離子水沖洗，金屬樣品采用乙醇超聲清洗 5 分鐘，干燥后立即測試。

薄膜樣品需標(biāo)記測試區(qū)域，避免邊緣效應(yīng)（探針距樣品邊緣＞3倍探針間距）。

‌高溫兼容性驗證‌

預(yù)燒處理：首次測試的陶瓷或復(fù)合材料需在目標(biāo)溫度下預(yù)燒 1 小時，確認無開裂、揮發(fā)物產(chǎn)生，避免污染高溫腔體。

‌二、安裝操作步驟‌

‌（1）探針系統(tǒng)安裝‌

‌操作環(huán)節(jié)‌技術(shù)要點‌

‌探針選擇采用碳化鎢探針（耐溫＞1000°C），探針間距校準(zhǔn)為 1.00±0.01mm，確保高溫下機械穩(wěn)定性。

‌壓力控制通過壓力傳感器調(diào)節(jié)探針壓力（通常 0.5–1.5N），避免高溫軟化的樣品被探針壓潰。

‌電氣連接嚴格四線法接線：外側(cè)兩探針接恒流源（I⁺、I^-），內(nèi)側(cè)探針接電壓檢測端（V⁺、V^-）消除引線電阻影響。

‌（2）高溫環(huán)境集成‌

‌樣品固定‌

使用真空吸附臺或耐高溫陶瓷夾具固定樣品，確保測試中無位移；薄片樣品可夾于兩片氧化鋁陶瓷板間防翹曲。

‌溫度校準(zhǔn)‌

空載狀態(tài)下以 10°C/min 速率升溫至目標(biāo)溫度，恒溫 30 分鐘后用熱電偶校準(zhǔn)腔體溫度均勻性（溫差≤±2°C）。

‌防干擾措施‌

在樣品與探針間加裝氧化鋁絕緣片，避免電流經(jīng)探針支架短路；高溫測試時通入惰性氣體（如氮氣）防止樣品氧化。

‌三、關(guān)鍵注意事項‌

‌接觸電阻驗證‌：低溫（室溫）下先測試電阻值，若波動＞5%需重新清潔表面或調(diào)節(jié)探針壓力。

‌熱梯度控制‌：升溫速率≤5°C/min，避免熱沖擊導(dǎo)致樣品破裂；多層結(jié)構(gòu)樣品需同步監(jiān)控正反面溫度。

‌數(shù)據(jù)可靠性‌：高溫恒穩(wěn)階段（如 500°C±1°C 維持 10 分鐘）采集數(shù)據(jù)，排除溫度漂移影響 6。

通過規(guī)范制備與精準(zhǔn)安裝，可確保高溫電阻測試數(shù)據(jù)重復(fù)性誤差≤±3%，滿足半導(dǎo)體晶圓與特種材料研發(fā)需求。

高溫四探針電阻測試儀是一種專門用于測量材料在高溫環(huán)境下電阻率/方阻的精密設(shè)備，其應(yīng)用場景主要集中在需要高溫、高精度電阻測量的領(lǐng)域。以下是其主要應(yīng)用場景：

1. 半導(dǎo)體材料與器件

半導(dǎo)體晶圓測試  ：測量硅片、碳化硅（SiC）、氮化鎵（GaN）等半導(dǎo)體材料在高溫下的電阻率，評估材料性能。

功率器件開發(fā)  ：用于IGBT、MOSFET等功率電子器件的高溫導(dǎo)電性能測試，模擬實際工作環(huán)境。

薄膜材料  ：測量高溫沉積的導(dǎo)電薄膜（如ITO、金屬薄膜）的方阻，優(yōu)化鍍膜工藝。

2. 新能源材料

鋰離子電池材料  ：

正極/負極材料的高溫電阻測試（如鈷酸鋰、磷酸鐵鋰、石墨等），研究材料在高溫下的導(dǎo)電穩(wěn)定性。

固態(tài)電解質(zhì)材料的離子電導(dǎo)率評估。

燃料電池  ：測試質(zhì)子交換膜、電極材料在高溫下的電阻特性。

3. 高溫超導(dǎo)材料

測量超導(dǎo)材料在臨界溫度附近的電阻變化，研究超導(dǎo)轉(zhuǎn)變特性。

4. 陶瓷與玻璃材料

高溫結(jié)構(gòu)陶瓷（如氧化鋁、氮化硅）的絕緣性能測試。

導(dǎo)電陶瓷（如氧化鋅壓敏電阻）的電阻 溫度特性分析。

5. 金屬與合金

高溫合金（如鎳基合金、鈦合金）的電阻率測量，用于航空航天發(fā)動機部件材料評估。

金屬熔體（如液態(tài)金屬）的電阻率在線監(jiān)測。

6. 科研與新材料開發(fā)

新型功能材料（如鈣鈦礦、拓撲絕緣體）的高溫電學(xué)性能研究。

材料熱穩(wěn)定性測試，模擬  環(huán)境（如航天、核工業(yè)）下的電阻變化。

7. 工業(yè)質(zhì)量控制

生產(chǎn)線上對耐高溫電子元件（如高溫傳感器、加熱元件）的電阻一致性檢測。

燒結(jié)工藝過程中材料的實時電阻監(jiān)控，優(yōu)化燒結(jié)曲線。

技術(shù)特點

高溫范圍  ：通常支持室溫~1000℃甚至更高（依賴爐體設(shè)計）。

四探針法  ：消除接觸電阻影響，適合高阻、低阻材料。

自動化集成  ：可與探針臺、真空系統(tǒng)聯(lián)用，實現(xiàn)原位測試。

典型行業(yè)

半導(dǎo)體制造、新能源電池廠、材料研究所、航空航天實驗室、高等院校等。

如果需要更具體的場景（如某類材料的測試標(biāo)準(zhǔn)或設(shè)備選型建議），可以進一步補充說明！