Four-Point-Probe                                                                      PROBE HOME   HOME 


ÀϹÝÀûÀÎ  4Point Resistivity Measuring Equipment  »ç¿ëÀÇ ÁÖÀÇÁ¡ ¹× °è»ê °ø½Ä

 ÃøÁ¤À» ÇϱâÀü¿¡ »ùÇÃÀÇ Á¾·ù¸¦ Á¤ÇؾßÇÏ¸ç ½Ç¸®ÄÜ ¿þÀÌÆÛÀÎÁö È®ÀÎÀ» ÇÑ´Ù. °Ô¸£¸¶´½ ¿þÀÌÆÛ´Â Á¢Ã˼º°ú ÃøÁ¤ÀÌ ¿ëÀÌ ÇÏ´Ù. ±Ý¼ÓÀ̳ª ´Ù¸¥ Çʸ²Àº ¹ÝµµÃ¼, »çÆÄÀ̾î, ¼¼¶ó¹Í ¿þÀÌÆÛ »ó¿¡ ÁõÂøµÇ¾î ÀÕ¾î¾ß ÇÑ´Ù.

ù°, »ùÇÃÀº ±ú²ýÇÏ°í ½ÅÇ°Àΰ¡?

¸¸¾à »ùÇÃÀÌ ¿À·¡µÆ´Ù¸é, ÀÌ°ÍÀº ¿¡Äª, ¼¼¼ö, °ÇÁ¶ °úÁ¤À» °ÅÃÄ »êÈ­¸·À» Á¦°ÅÇØ ohmic contact¸¦ ¸¸µé¾î¾ß ÇÑ´Ù.

µÑ°, »ùÇÃÀÌ ±ÕÀÏÇÑ°¡? Áï ¿¡ÇÇŹ½Ã, È®»ê, ÀÌ¿Â ÀÓÇöõÆÃ, ½ºÆÄŸ¸µµî¿¡ ÀÇÇؼ­ ÀÏÁ¤ÇÏ°Ô ºÒ¼ø¹°·Î µµÇεǾî Àִ°¡?

»ùÇà À§¿¡ Çʸ§ ÇÑÃþÀÌ Á¸ÀçÇÏ¸é ¹ØÀÇ ±âÆÇ°ú ¹Ý´ëÀÇ Àüµµ¼ºÀ» º¸ÀÌ°Ô µÇ¹Ç·Î  ±âÆÇ°ú Àü±âÀûÀ¸·Î Àý¿¬µÇ¾î ÀÖ´Ù°í º¼¼ö ÀÖ´Ù. °°Àº Àüµµ ŸÀÔÀÇ ÃþÀº four point probe·Î ÃøÁ¤ÇÒ¼ö ¾øÀ¸¸ç, ÀÌÀ¯´Â ¹ØÀÇ ±âÆÇÀÌ Àü·ù¼Ò½º¿¡ ´ëÇؼ­ Çʸ§°ú µ¿ÀÏÇÑ Àüµµ ±ËÀûÀ» Á¦°øÇϱ⠶§¹®ÀÌ´Ù.

Çʸ§ÀÌ 1¹ÌÅ©·Ð ÀÌÇÏÀÏ ¶§, °ú´ëÇÏ°Ô ´Ïµé¿¡ ºÎÇϸ¦ Áְųª ÇÁ·ÎºêÀÇ ¼Óµµ¸¦ ºü¸£°Ô Çϰųª ÇÁ·ÎºêÀÇ ³¡ÀÌ ³Ê¹« »ÏÁ·Çϰųª °ÅÄ¥¸é, ÃÊ°ú Àü·ù°¡ È带 ¶§ minority carrier°¡ ÁÖÀԵǴ °æ¿ì°¡ ÀÖ´Ù.

ÀÌ ¸ðµç ¿µÇâµéÀÌ ±âÆÇ¿¡ ´©¼³Àü·ù¸¦ È帣°ÔÇÒ¼ö ÀÖÀ¸¹Ç·Î, ¹Ú¸·»ó¿¡¼­ Àΰ¡µÇ´Â Àü·ù´Â °¨¼ÒÇÏ°í, ÃøÁ¤ ÀúÇ×Ä¡´Â ¸Å¿ì Ä¿Áö°Ô µÈ´Ù.

ÃøÁ¤ ´É·ÂÀÇ ÇÑ°è

1. ÃøÁ¤°¡´ÉÇÑ ¹°ÁúÀ» »ç¿ëÇؾßÇÑ´Ù,Áï °Ô¸£¸¶´½, ½Ç¸®ÄÜ, ±Ý¼Ó°ú °°ÀÌ ÇÁ·Îºê¿Í ¿À¹Í ÄÁÅÃÀ» Çü¼ºÇؾßÇϸç, °¥·ý¾Æ¼¼³ªÀ̵尰Àº ÀçÁúÀº µµÇÎÀ̵ǾîÀÖÁö ¾Ê°Å³ª Four Dimension Inc.ÀÇ Àü¿ë GaAs ÇÁ·Îºê¸¦ »ç¿ëÇÏÁö ¾ÊÀ¸¸é ÃøÁ¤ ºÒ°¡´ÉÇÏ´Ù.

2. ³·Àº ÀúÇ×Ä¡¸¦ º¸ÀÌ´Â ¾Ë¹Ì´½, ±Ý, ¹é±ÝµîÀº Àü¾ÐÀ» ÃøÁ¤ÇϱâÀ§Çؼ­ ÃÖ´ëÀÇ Àü·ùÄ¡¸¦ Àΰ¡ÇؾßÇÑ´Ù. ¿ÀÁ÷ 100 ¿Ë½ºÆ®·Ò¿¡¼­ 1¸¶ÀÌÅ©·Ð Á¤µµ¸¦ ÃøÁ¤ÇÒ¼ö ÀÖ´Ù. 1ohm/¤± ÀÌÇÏÀÇ ¹Ú¸·ÃøÁ¤Àº ¿ì¼öÇÑ º¼Æ®¸ÞÅÍ·Î ÃøÁ¤À» Çؾ߸¸Çϸç, 10 ¸¶ÀÌÅ©·Îº¼Æ®ÀÇ ºÐÇØ´ÉÀ» °¡Áø °ÍÀÌ ¹Ù¶÷Á÷ÇÏ´Ù. Keithley °¡ Á¦°øÇÏ´Â Á¦Ç°À» ÃßõÇÏ°í ÀÖ´Ù.

Àü·ù´Â ÃÖ´ë 10mA·Î Á¦ÇÑÇÏ°í ÀÖÀ¸¸ç, ÀÌ°ÍÀº ÇÁ·Îºê ÆÁ¿¡ ¹ÌÄ¡´Â ¿­ ¿µÇâ ¹× ÃÊ°ú Àü·ù ¹Ðµµ ¶§¹®À̸ç, ¹Ú¸· ÃøÁ¤À» ÇϱâÀ§Çؼ­´Â ¹«µò ÆÁÀÌ ¹Ù¶÷Á÷ÇÏ´Ù.

3. ÀÌ¿Â ÀÓÇöõÆà ½Ç¸®ÄÜ ¿þÀÌÆÛ, »çÆÄÀ̾î Çʸ§°°ÀÌ ³ôÀº Ç¥¸éÀúÇ×Ä¡¸¦ °¡Áø ÀçÁúÀº ¸Å¿ì ³·Àº Àü·ù(1 ¸¶ÀÌÅ©·Î ¾ÏÆä¾Æ ÀÌÇÏ)¸¦ »ç¿ëÇÏ¿© ÃøÁ¤ÇÒ¼ö ÀÖÀ¸¸ç, 200 mV ÀÌ»óÀº ¹«½ÃÇØ ¹ö¸°´Ù. ´ë·« 107 ohms/ square±îÁö ÃøÁ¤ÇÒ¼ö ÀÖ´Ù.

4.  ¾à°£ÀÇ ¹®Á¦Á¡ÀÌ Àü±âÀû ÀâÀ½, ³ª»Û Á¢ÃË »óÅÂ, ¿­·Î ¾ß±âµÈ Àü¾ÐÄ¡, È­ÇÐ ¹ÝÀÀ, ¿É¼Â Àü¾Ð¿¡ÀÇÇØ Àü·ù¿ø¿¡ ¿µÇâÀ» ¹ÌÄ¥¼ö ÀÖ´Ù.

ÀúÇ×Ä¡ÀÇ °è»ê

correction factorÀÇ ¼±Åà ¹æ¹ýÀº ½Ã·á »çÀÌÁî¿Í ¸ð¾ç¿¡ µû¶ó ¿©·¯ °¡Áö°¡ ÀÖÀ¸¿©±â¿¡¼­´Â ¿øÇüÀÇ »ùÇÃÀ» »ç¿ëÇϱâ·Î ÇÑ´Ù.

±âº»ÀûÀ¸·Î bulk resistivity ( semi-infinite volume) = 2 x pi x s x (V/I) ohm.cm, ¿©±â¿¡¼­ s´Â ÇÁ·ÎºêÀÇ °£°ÝÀ̸ç cm·Î ³ªÅ¸³»¸ç, I ´Â Å×½ºÆ® Àü·ù, ±×¸®°í V ´Â ÃøÁ¤Ä¡ Àü¾ÐÀÌ´Ù..

¿þÀÌÆÛ¿Í Çʸ§ÀÇ Sheet resistance RS = 4.532 x V / I?ohms per square.

¿þÀÌÆÛ¿Í Çʸ§ÀÇ Bulk resistivity q = RS x t = 4.532 x V x t / I  ¿©±â¿¡¼­ t´Â µÎ²²À̸ç cm·Î ³ªÅ¸³½´Ù.

General Comments

1. ´ëºÎºÐÀÇ ¿þÀÌÆÛ¿Í Çʸ§ÀÌ ¹«ÇÑÀ̶ó°í °¡Á¤ÇÏ°í, µÎ²²°¡ ÇÁ·Îºê °£°Ý(º¸Åë 1.0mm)º¸´Ù 5%Å©´Ù°í °¡Á¤Çϸé(Áï 5mm), ±×¸®°í ¾î´ÀÁ¤µµ ÇÑÁ¤µÈ ½Ã·á´Â 1% ÀÌÇ϶ó°í °¡Á¤ÇÑ´Ù..

2. ´Ù¸¥ °üÁ¡¿¡¼­ Ç¥¸é ÀúÇ× ÃøÁ¤ °ø½ÄÀ» »ç¿ëÇÏ¿© ½ÇÁ¦ÀûÀÎ Å©±âÀÇ ¿þÀÌÆÛ¸¦ ÃøÁ¤ÇÑ´Ù.ÁÖ¾îÁø ¿þÀÌÆÛÀÇ µÎ²²´Â 1% ³»¿¡¼­ ÇÁ·Îºê °£°ÝÀÇ 0.625¸¦ ÃÊ°úÇÏÁö ¾Ê´Â´Ù.

Âü°í Ç¥

 FPP Correction Factors for Sample Thickness t  

 FPP Correction Factors for Sample Diameter d  

t/s

C1(t/s)

d/s

C2(d/s)

0.3

1.0000

10

4.1712

0.4

0.9995

20

4.4364

0.5

0.9974

30

4.4892

0.6

0.9919

40

4.5080

0.7

0.9816

50

4.5167

0.8

0.9662

60

4.5215

0.9

0.9459

70

4.5244

1.0

0.9215

80

4.5262

1.2

0.8643

90

4.5275

1.4

0.8026

100

4.5284

1.6

0.7419

200

4.5314

1.8

0.6852

?/CENTER>

4.5320

2.0

0.6337

  

  

3. Àü·ùÀÇ Åë·Î°¡ Á¦ÇÑÀûÀ̹ǷΠ¿þÀÌÆÛ°¡ Áß¾Ó¿¡¼­ ÃøÁ¤µÇÁö ¾ÊÀ¸¸é À§ Ä¡¿¡ ¿¡ µû¸¥ ±âÇÏÇÐÀû ¿µÇâÀº ÃøÁ¤°á°ú¿¡ ¿µÇâÀ» ÁÖ°Ô µÈ´Ù.

ÄÚ·º¼Ç ÆÑÅÍ¿¡ ´ëÇÑ Á¤º¸´Â ´ÙÀ½ÀÇ http://www.four-point-probes.com/haldor.html À» Âü°í ÇϽÿÀ

Âü°í¹®Çå

a) Linear Array Probes

Circular wafers at centre:

1. D. E. Vaughan, Br.J. Appl. Phys., 12, 414 (1961)

2. M. A. Logan, Bell Sys. Tech. J., 40, 885 (1961)

Off centre but on radius:

3. L. J. Swartzendruber, National Bureau of Standards Technical Note 199 (1964)

Perpendicular to radius:

4. M. P. Albert and J. F. Combs, IEEE Trans. Electron Devices, ED-11, 148 (1964)

5. L. J. Swartzendruber, Solid State Electronics, 7, 413 (1964)

Rectangular sample at centre and off centre:

6. M. A. Logan, Bell Sys. Tech. J., 46, 2277 (1967)

Half cylinder:

7. E. B. Hansen, Appl. Sci. Res., 8B, 93 (1960)

Circular rod:

8. H. H. Gegenwarth, Solid State Electronics, 11, 787 (1968)

Rectangular bar:

9. A. Marcus and J. J. Oberly, IEEE Trans. Electron. Devices, ED-3, 161 (1956)