湖南涉外经济学院实验中心 李艳红

一种数字化智能四探针测试仪的设计

湖南涉外经济学院实验中心 李艳红

直流四探针测试法通过测量材料的电阻率可以得到材料的掺杂浓度等重要信息。本文介绍了设计了一种基于数字化信号处理技术的智能直流四探针测试仪，具有高精度、抗干扰能力强、体积小、功耗低、人机界面友好等特点，介绍了系统的原理、整体架构及各个模块的功能，详细阐述了系统的硬件设计和软件流程。

四探针测试仪；电阻率；数字化

1.引言

传统的直流四探针测试法在测量手段方面使用模拟电压表显示，读数误差较大。测试过程中必须手动调节电流源和电压表档位，读数后需要人工运算得出材料的电阻率，测量周期长，工作效率低[1]，而数字化智能直流四探针测试仪具有可靠性高、精度高、自动化、速度快的优点。全自动数字化直流四探针测试仪采用数字显示解决了读数误差的问题。自动切换电流源和电压表档位；自动运算求出电阻率极大的缩短了测量周期提高了工作效率，能够有效的适应工业发展[2]。文章详细论述了系统的软硬件设计。

2.工作原理

如图1探针从左至右依次为1号探针、2号探针、3号探针、4号探针。当1、2、3、4四根探针排成一直线时，并以一定压力压在半导体上时，在1、4探针间通过电流I，则在2于3探针间产生电位差V[3]。

材料电阻率：

式中C为探针修正系数，由探针的间距决定。

当试样的电阻率分布均匀，试……