BEST-300C高溫四探針電阻率測(cè)試儀 

一.高溫四探針電阻率測(cè)試系統(tǒng)概述：

采用四探針雙電組合測(cè)量方法測(cè)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(cè)試探針治具與PC軟件對(duì)數(shù)據(jù)的處理和測(cè)量控制，解決半導(dǎo)體材料的電導(dǎo)率對(duì)溫度變化測(cè)量要求，軟件實(shí)時(shí)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(guò)程數(shù)據(jù)值的報(bào)表分析.

二.BEST-300C高溫四探針電阻率測(cè)試儀適用行業(yè)：:

用于：企業(yè)、高等院校、科研部門(mén)對(duì)導(dǎo)電陶瓷、硅、鍺單晶（棒料、晶片）電阻率、測(cè)定硅外延層、擴(kuò)散層和離子注入層的方塊電阻以及測(cè)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(cè)四探針儀是運(yùn)用直線四探針雙位測(cè)量。設(shè)計(jì)參照單晶硅物理測(cè)試方法并參考美國(guó) A.S.T.M 標(biāo)準(zhǔn)。

三.BEST-300C高溫四探針電阻率測(cè)試儀型號(hào)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(cè)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(cè)試方式 雙電測(cè)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(gòu))

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

氣氛保護(hù)（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(wú)色、無(wú)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(kāi)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(cè)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(gòu)）：

電腦和打印機(jī)1套；2.標(biāo)準(zhǔn)電阻1-5個(gè)

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(cè)試儀是一種專為高溫環(huán)境下測(cè)量材料電學(xué)性能設(shè)計(jì)的設(shè)備，結(jié)合了高溫環(huán)境模擬與四探針測(cè)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(diǎn)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(hào)）的穩(wěn)定測(cè)量。

實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)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(cè)技術(shù)‌：

采用四探針雙位組合測(cè)量法（雙架構(gòu)測(cè)試），自動(dòng)修正探針間距誤差、樣品邊界效應(yīng)及機(jī)械游移對(duì)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(cè)量。

二、技術(shù)特點(diǎn)

‌探針設(shè)計(jì)‌：

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

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

‌智能控制‌：內(nèi)置步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)升降機(jī)構(gòu)，自動(dòng)調(diào)節(jié)探針壓力，避免高溫下人為操作風(fēng)險(xiǎn)。

計(jì)算機(jī)軟件自動(dòng)控制測(cè)試流程，實(shí)時(shí)顯示數(shù)據(jù)并生成報(bào)表，支持多點(diǎn)位自動(dòng)掃描。

‌溫度補(bǔ)償‌：內(nèi)置溫度傳感器，實(shí)時(shí)矯正溫度引起的測(cè)量偏差，確保數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性 。

三、典型應(yīng)用場(chǎng)景

‌半導(dǎo)體材料‌：

硅/鍺單晶棒、晶片的電阻率測(cè)定；硅外延層、擴(kuò)散層、離子注入層的方塊電阻測(cè)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(cè)試。

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

四、關(guān)鍵性能參數(shù)

 ‌指標(biāo)‌         ‌范圍/精度‌          ‌

電阻率測(cè)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(tái)）

五、選型建議

‌科研場(chǎng)景‌：優(yōu)先選擇支持變溫曲線分析及多點(diǎn)自動(dòng)測(cè)繪的型號(hào)（如ΩPro）。

‌工業(yè)檢測(cè)‌：考慮手持式或集成真空臺(tái)的設(shè)備，提升在線檢測(cè)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(cè)試儀的工作原理基于‌四探針雙電測(cè)法‌，通過(guò)分離電流注入與電壓檢測(cè)路徑，結(jié)合高溫環(huán)境控制，實(shí)現(xiàn)  溫度下材料導(dǎo)電性能的精準(zhǔn)測(cè)量。其核心原理與測(cè)量方法如下：

‌一、工作原理‌

1.四探針電流-電壓分離機(jī)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(hào)）通入恒流源電流（I），內(nèi)側(cè)兩探針（2、3號(hào)）檢測(cè)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(chǎng)，電位差與材料電阻率（ρ）滿足公式：

(半無(wú)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(shí) 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(chǎng)（室溫至800°C），通過(guò)熱電偶實(shí)時(shí)監(jiān)控溫度均勻性（溫差≤±2°C）。

惰性氣體（如氮?dú)猓┩ㄈ肭惑w，防止樣品氧化及探針污染 。

3.雙電測(cè)法誤差修正‌

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

自動(dòng)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(cè)量方法‌

1. 塊狀/棒狀材料體電阻率測(cè)量‌

適用場(chǎng)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(wú)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(cè)量‌

關(guān)鍵修正‌：

厚度修正‌：當(dāng) W/S<0.5 時(shí)，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(jì)算‌：對(duì)均勻薄膜（如ITO），直接計(jì)算方塊電阻 R_□：

與厚度無(wú)關(guān)，反映薄膜導(dǎo)電均勻性 。

3. 高溫測(cè)量流程

步驟	操作要點(diǎn)
1.樣品安裝	真空吸附或陶瓷夾具固定，探針壓力0.5–1.5N，避免高溫軟化物變形。
2.溫度穩(wěn)定	以≤5°C/min速率升溫至目標(biāo)溫度，恒溫30分鐘確保熱平衡。
3.數(shù)據(jù)采集	高溫恒穩(wěn)階段（如500±1°C維持10分鐘）記錄正/反向電流的 V 值，軟件自動(dòng)計(jì)算ρ或R□。
4.邊界規(guī)避	探針距樣品邊緣＞3S，避免邊緣電流聚集導(dǎo)致誤差。

‌三、關(guān)鍵技術(shù)要點(diǎn)‌

1.探針系統(tǒng)‌：耐高溫探針（碳化鎢）維持機(jī)械穩(wěn)定性，壓力傳感器實(shí)時(shí)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(hào)檢測(cè) 。

3.軟件分析‌：自動(dòng)繪制 ρ/T、R_□/T 曲線，生成溫度依賴性報(bào)告。

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

以下是高溫四探針電阻測(cè)試儀的樣品制備與安裝方法規(guī)范，綜合技術(shù)要點(diǎn)與實(shí)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(cè)試臺(tái)（直徑≥5mm，最大可測(cè)400mm×500mm晶片），表面需拋光無(wú)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�；�底耐高溫（＞800°C），避免高溫測(cè)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(cè)試。

薄膜樣品需標(biāo)記測(cè)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(yàn)證‌

預(yù)燒處理：首次測(cè)試的陶瓷或復(fù)合材料需在目標(biāo)溫度下預(yù)燒 1 小時(shí)，確認(rèn)無(wú)開(kāi)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(diǎn)‌

‌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(jī)械穩(wěn)定性。

‌壓力控制通過(guò)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(yán)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(cè)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(tái)或耐高溫陶瓷夾具固定樣品，確保測(cè)試中無(wú)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(cè)試時(shí)通入惰性氣體（如氮?dú)猓┓乐箻悠费趸��?

‌三、關(guān)鍵注意事項(xiàng)‌

‌接觸電阻驗(yàn)證‌：低溫（室溫）下先測(cè)試電阻值，若波動(dòng)＞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(guò)規(guī)范制備與精準(zhǔn)安裝，可確保高溫電阻測(cè)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(cè)試儀是一種專門(mén)用于測(cè)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(chǎng)景主要集中在需要高溫、高精度電阻測(cè)量的領(lǐng)域。以下是其主要應(yīng)用場(chǎng)景：

1. 半導(dǎo)體材料與器件

半導(dǎo)體晶圓測(cè)試  ：測(cè)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(píng)估材料性能。

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

薄膜材料  ：測(cè)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(fù)極材料的高溫電阻測(cè)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(píng)估。

燃料電池  ：測(cè)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(cè)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(cè)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(cè)量，用于航空航天發(fā)動(dòng)機(jī)部件材料評(píng)估。

金屬熔體（如液態(tài)金屬）的電阻率在線監(jiān)測(cè)。

6. 科研與新材料開(kāi)發(fā)

新型功能材料（如鈣鈦礦、拓?fù)浣^緣體）的高溫電學(xué)性能研究。

材料熱穩(wěn)定性測(cè)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(duì)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(cè)。

燒結(jié)工藝過(guò)程中材料的實(shí)時(shí)電阻監(jiān)控，優(yōu)化燒結(jié)曲線。

技術(shù)特點(diǎn)

高溫范圍  ：通常支持室溫~1000℃甚至更高（依賴爐體設(shè)計(jì)）。

四探針?lè)? ：消除接觸電阻影響，適合高阻、低阻材料。

自動(dòng)化集成  ：可與探針臺(tái)、真空系統(tǒng)聯(lián)用，實(shí)現(xiàn)原位測(cè)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(shí)驗(yàn)室、高等院校等。

如果需要更具體的場(chǎng)景（如某類材料的測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)或設(shè)備選型建議），可以進(jìn)一步補(bǔ)充說(shuō)明！

 

 

 

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