五、使用方法
SHSZ82型數(shù)字式四探計測試儀能夠測量普通電阻器的電阻(V/I之比,不乘系數(shù))、體電阻率、薄片電阻率、擴散層的方塊電阻,(后三項需乘上不同的系數(shù))。
1. 操作概述:
⑴測試準備:將220V電源插頭插入電源插座,電源開關置于斷開位置,工作選擇開關置于“短路”位置,電流開關處于彈出切斷位置。
將測試架的插頭與主機的輸入插座連接起來,松開測試架立柱處的高度調節(jié)手輪,將探頭調到適當位置和高度,測試樣品應進行噴砂和清潔處理,放在樣品架上,使探針能與其表面良好接觸,并保持一定壓力;調節(jié)室內溫度使之達到要求的測試條件。
⑵測量:
將電源開關置于開啟位置,數(shù)字顯示亮,儀器通電預熱1小時。
極性開關撥至上方,工作狀態(tài)選擇開關置于“測量”,撥動電流量程開關和電壓量程開關,置于樣品測量所適合的電流、電壓量程范圍,電流調節(jié)電位器調到適合的電流值(方法見“注意事項”),調節(jié)電壓表的粗調和細調調零,使數(shù)字顯示為“0000”,按下電流開關輸出恒定電流,即可由數(shù)字顯示板和單位顯示燈直接讀出測量值。如果數(shù)字出現(xiàn)閃爍,則表示測量值已超過此電壓量程,應將電壓量程開關撥到更上等;讀數(shù)后切斷電流開關,數(shù)字顯示將恢復到零位。在儀表處于高靈敏電壓檔時要經常檢查零位。再將極性開關撥至下方(負極性),按下電流開關,從數(shù)字顯示板和單位顯示燈可以讀出負極性的測量值;將兩次測量獲得的電阻率值取平均,即為樣品在該處的電阻率值。
測量電阻、方塊電阻時,可以按表1所示的電壓、電流量程進行選擇。
電流\電阻\電壓
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0.2mV
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2mV
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20mV
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200mV
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2V
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100Ma
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2mΩ
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20mΩ
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200mΩ
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2Ω
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20Ω
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10mA
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20mΩ
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200mΩ
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2Ω
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20Ω
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200Ω
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1mA
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200mΩ
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2Ω
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20Ω
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200Ω
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2kΩ
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100μA
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2Ω
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20Ω
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200Ω
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2kΩ
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20kΩ
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10μA
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20Ω
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200Ω
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2kΩ
|
20kΩ
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200kΩ
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表1 電阻及薄層電阻測量時電壓、電流量程選擇
測量電阻率時,預估的樣品電阻率范圍和應選擇的電流范圍對應關系如表2所示。
電阻率范圍(Ω-cm)
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電流檔
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<0.012
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100mA
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0.008-0.6
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10mA
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0.4-60
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1MA
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40-1200
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100μA
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>800
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10μA
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表2 測量電阻率所要求的電流值
根據(jù)國家標準及儀器性能,從保證測試精度考慮,在電阻率測試時,推薦用戶采用以下電流、電壓量程組合,見表3所示。
電流\電阻率\電壓
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0.2mV
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2mV
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20mV
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200mV
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2V
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100mA
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10-4~10-3
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10-3
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10mA
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10-3~10-2
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10-1
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1mA
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10-1
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1~20
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10~50
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102~103
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100μA
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200~500
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103~104
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10μA
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105
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表3 電阻率測量時推薦的電流電壓量程選擇
2. 注意事項:
⑴測量電流值的調節(jié),工作選擇開關置于“I調節(jié)”位置,電流量程開關與電壓量程開關必須放在表4所列的任一組對應的量程上。
電壓量程
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2V
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200mV
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20mV
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2mV
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0.2mV
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電流量程
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100mA
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10mA
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1mA
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100μA
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10μA
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表4 電流調節(jié)和自校時必須對應的電流電壓量程
按下電流開關,調節(jié)電流電位器,可以使電流輸出在0~10.00范圍內,調到數(shù)字顯示出測量所需要的電流值(例6.28,4.53等)。當電流調節(jié)電位器的指針盤上的刻度旋轉到100時數(shù)字顯示為10.00,是相應電流量程的滿度值。電位器指針顯示的數(shù)值是粗略的電流值,準確的電流值應由數(shù)字表顯示讀出。在調節(jié)好某一量程電流輸出值后,其它各量程的電流會按此比例數(shù)字輸出,不同量程的電流值的顯示允許相差±2字。一旦電流值調節(jié)好后,不必每次測量都調節(jié),只需觀察電流調節(jié)電位器指針是否處于對應的位置即可。
⑵儀器自校,儀器內部裝有精度為0.02%、阻值為19.96Ω的標準電阻,供校驗主機中數(shù)字電壓表和恒流源的精度之用。
自校時,工作選擇開關置于“自?!蔽恢茫娏髁砍涕_關和電壓量程開關按表4設置。
調節(jié)好電壓表零位,按下電流開關則數(shù)字顯示板顯示出“199×”,各量程數(shù)值允許相差±4字,如果數(shù)值超差,可以調節(jié)機內壓板上“I調節(jié)”窗孔內的電位器,使數(shù)字恢復到“199×”值。
⑶棒狀、塊狀樣品電阻率測量,按測量步驟進行,由表(5-3)選擇電壓電流量程。
若將電流I值調節(jié)到與C相等,(C≈6.28。C為探針修正系數(shù)。)則ρ=V,顯示值等于樣品的電阻率值。
⑷薄片電阻率測量,按測量步驟進行,根據(jù)表3選擇電壓和電流量程。
當薄片厚度>0.5mm時,按公式(3-3)計算ρ。
當薄片厚度<0.5mm時,按公式(3-4)計算ρ。
⑸方塊電阻測量,按測量步驟進行。電流電壓量程按表1選擇,當將恒流源輸出電流I 值調至等于4.53時,此時從數(shù)字表上讀出的數(shù)值再乘上10即為實際的方塊電阻值。
⑹電阻(V/I)測量,用四端子測量線作輸入線,按圖5所示夾持好樣品,按測量步驟進行;由表1選擇適合的電流和電壓量程;在“I”調節(jié)位置,將電流值調到該量程滿度值(10.00);再轉至測量位置,此時數(shù)字表上讀出的數(shù)值為樣品的電阻值。