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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與高溫箱結合配置高溫四探針測試探針治具與PC軟件對數據的處理和測量控制，解決半導體材料的電導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，電導率數據的變化曲線圖譜，及過程數據值的報表分析.

二.BEST-300C高溫四探針電阻率測試儀適用行業：:

用于：企業、高等院校、科研部門對導電陶瓷、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電玻璃（ITO）和其它導電薄膜等新材料方塊電阻、電阻率和電導率數據.

雙電測四探針儀是運用直線四探針雙位測量。設計參照單晶硅物理測試方法并參考美國 A.S.T.M 標準。

三.BEST-300C高溫四探針電阻率測試儀型號及參數：

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 ±0.1讀數 ±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、電流、電壓、探針形狀、探針間距、厚度 、電導率

測試方式 雙電測量

四探針儀工作電源 AC 220V±10%.50Hz  <30W

誤差 ≤3%（標準樣片結果 ≤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、保存和打印數據！

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

標配外（選購）：

電腦和打印機1套；2.標準電阻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境下測量材料電學性能設計的設備，結合了高溫環境模擬與四探針測量技術，主要應用于半導體、導電薄膜及新材料研發領域。其核心特點與功能如下：

一、核心功能

‌高溫環境適配‌：

集成高溫箱或專用高溫探針夾具，支持高溫條件下（具體溫度范圍需參考設備型號）的穩定測量。

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

‌雙電測技術‌：

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

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

二、技術特點

‌探針設計‌：

探針材質為碳化鎢或高速鋼，耐高溫且機械強度高，確保高溫接觸穩定性。

部分型號配備真空吸附或恒壓測試臺，適應晶圓、薄膜等不同形態樣品。

‌智能控制‌：內置步進電機驅動升降機構，自動調節探針壓力，避免高溫下人為操作風險。

計算機軟件自動控制測試流程，實時顯示數據并生成報表，支持多點位自動掃描。

‌溫度補償‌：內置溫度傳感器，實時矯正溫度引起的測量偏差，確保數據準確性 。

三、典型應用場景

‌半導體材料‌：

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。

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

‌新材料研發‌：導電陶瓷、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、關鍵性能參數

 ‌指標‌         ‌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，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）。

‌工業檢測‌：考慮手持式或集成真空臺的設備，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，結合高溫環境控制，實現  溫度下材料導電性能的精準測量。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）以直線等距排列垂直壓觸樣品表面，外側兩探針（1、4號）通入恒流源電流（I），內側兩探針（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（單位：cm），由探針間距 S 決定（如 S=1mm 時 C≈6.28cm）。

2.高溫環境整合‌

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，抵消熱電效應引起的寄生電勢 。

自動校正邊界效應、探針游移及熱膨脹導致的間距誤差 。

‌二、測量方法‌

1. 塊狀/棒狀材料體電阻率測量‌

適用場景‌：半導體單晶、導電陶瓷等厚樣品（厚度 W≫ 探針間距S）。

公式‌：

(直接適用半無限大模型)

探針系數 C=2πS/ln2（直線排列）。

2. 薄片/薄膜材料電阻率測量‌

關鍵修正‌：

厚度修正‌：當 W/S<0.5 時，電阻率需引入厚度修正函數 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，反映薄膜導電均勻性 。

3. 高溫測量流程

‌三、關鍵技術要點‌

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

2.恒流源精度‌：多檔可調（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  條件下實現電阻率（10⁻⁷–10⁸Ω⋅cm）、方阻（10⁻⁶–10⁸Ω/□）的精準測量，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范，綜合技術要點與實際操作要求整理：

‌一、樣品制備規范‌

‌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，平整度偏差≤0.1mm/m2，避免高溫下因熱應力變形影響探針接觸。

薄膜樣品（如ITO導電玻璃）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。

薄膜樣品需標記測試區域，避免邊緣效應（探針距樣品邊緣＞3倍探針間距）。

‌高溫兼容性驗證‌

預燒處理：首次測試的陶瓷或復合材料需在目標溫度下預燒 1 小時，確認無開裂、揮發物產生，避免污染高溫腔體。

‌二、安裝操作步驟‌

‌（1）探針系統安裝‌

‌操作環節‌技術要點‌

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

‌壓力控制通過壓力傳感器調節探針壓力（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：外側兩探針接恒流源（I⁺、I^-），內側探針接電壓檢測端（V⁺、V^-）消除引線電阻影響。

‌（2）高溫環境集成‌

‌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‌

空載狀態下以 10°C/min 速率升溫至目標溫度，恒溫 30 分鐘后用熱電偶校準腔體溫度均勻性（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節探針壓力。

‌熱梯度控制‌：升溫速率≤5°C/min，避免熱沖擊導致樣品破裂；多層結構樣品需同步監控正反面溫度。

‌數據可靠性‌：高溫恒穩階段（如 500°C±1°C 維持 10 分鐘）采集數據，排除溫度漂移影響 6。

通過規范制備與精準安裝，可確保高溫電阻測試數據重復性誤差≤±3%，滿足半導體晶圓與特種材料研發需求。

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境下電阻率/方阻的精密設備，其應用場景主要集中在需要高溫、高精度電阻測量的領域。以下是其主要應用場景：

1. 半導體材料與器件

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

功率器件開發  ：用于IGBT、MOSFET等功率電子器件的高溫導電性能測試，模擬實際工作環境。

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

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電穩定性。

固態電解質材料的離子電導率評估。

燃料電池  ：測試質子交換膜、電極材料在高溫下的電阻特性。

3. 高溫超導材料

測量超導材料在臨界溫度附近的電阻變化，研究超導轉變特性。

4. 陶瓷與玻璃材料

高溫結構陶瓷（如氧化鋁、氮化硅）的絕緣性能測試。

導電陶瓷（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，用于航空航天發動機部件材料評估。

金屬熔體（如液態金屬）的電阻率在線監測。

6. 科研與新材料開發

新型功能材料（如鈣鈦礦、拓撲絕緣體）的高溫電學性能研究。

材料熱穩定性測試，模擬  環境（如航天、核工業）下的電阻變化。

7. 工業質量控制

生產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。

燒結工藝過程中材料的實時電阻監控，優化燒結曲線。

技術特點

高溫范圍  ：通常支持室溫~1000℃甚至更高（依賴爐體設計）。

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、真空系統聯用，實現原位測試。

典型行業

半導體制造、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準或設備選型建議），可以進一步補充說明！