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BEST-300C高温四探针电阻率测试仪 

一.高温四探针电阻率测试系统概述：

采用四探针双电组合测量方法测试方阻和电阻率系统与高温箱结合配置高温四探针测试探针治具与PC软件对数据的处理和测量控制，解决半导体材料的电导率对温度变化测量要求，软件实时绘制出温度与电阻，电阻率，电导率数据的变化曲线图谱，及过程数据值的报表分析.

二.BEST-300C高温四探针电阻率测试仪适用行业：:

用于：企业、高等院校、科研部门对导电陶瓷、硅、锗单晶（棒料、晶片）电阻率、测定硅外延层、扩散层和离子注入层的方块电阻以及测量导电玻璃（ITO）和其它导电薄膜等新材料方块电阻、电阻率和电导率数据.

双电测四探针仪是运用直线四探针双位测量。设计参照单晶硅物理测试方法并参考美国 A.S.T.M 标准。

三.BEST-300C高温四探针电阻率测试仪型号及参数：

方块电阻范围 10^-5～2×10⁵Ω 10^-6～2×10⁵Ω 10^-4～1×10⁷Ω

电阻率范围 10^-6～2×10⁶Ω-cm 10^-7～2×10⁶Ω-cm 10^-5～2×10⁸Ω-cm

测试电流范围 0.1μA.μA.0μA，100μA，1mA，10mA，100 mA 1A、100mA、10mA、1mA、100uA、10uA、1uA、0.1uA 10mA---200pA

电流精度 ±0.1%读数 ±0.1读数 ±2%

电阻精度 ≤0.3% ≤0.3% ≤10%

PC软件界面 显示：电阻、电阻率、方阻、温度、单位换算、温度系数、电流、电压、探针形状、探针间距、厚度 、电导率

测试方式 双电测量

四探针仪工作电源 AC 220V±10%.50Hz  <30W

误差 ≤3%（标准样片结果 ≤15%

温度(选购)

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

气氛保护（气体客户自备） 常用气体如下：氦(He)、氖(Ne)、氩(Ar)、氪(Kr)、氙(Xe)、氡(Rn)，均为无色、无臭、气态的单原子分子

温度精度 冲温值：≤1-3℃；控温精度：±1°C

升温速度： 常温开始400℃--800℃需要15分钟；800℃-1200℃需要30分钟；1400℃-1600℃需要250分钟—300分钟

高温材料 采用复合陶瓷纤维材料，具有真空成型，高温不掉粉的特征

PC软件

测试PC软件一套，USB通讯接口，软件界面同步显示、分析、保存和打印数据！

电极材料 钨电极或钼电极

探针间距 直线型探针，探针中心间距：4mm；样品要求大于13mm直径

标配外（选购）：

电脑和打印机1套；2.标准电阻1-5个

高温电源：

供电：400-1200℃ 电源220V，功率4KW；380V;1400℃-1600℃电源380V；功率9KW。

高温四探针电阻测试仪是一种专为高温环境下测量材料电学性能设计的设备，结合了高温环境模拟与四探针测量技术，主要应用于半导体、导电薄膜及新材料研发领域。其核心特点与功能如下：

一、核心功能

‌高温环境适配‌：

集成高温箱或专用高温探针夹具，支持高温条件下（具体温度范围需参考设备型号）的稳定测量。

实时监测温度变化，绘制电阻率/方阻随温度变化的曲线图谱，分析材料电导率温度特性。

‌双电测技术‌：

采用四探针双位组合测量法（双架构测试），自动修正探针间距误差、样品边界效应及机械游移对结果的影响，提升精度。

支持电阻率（10⁻⁷–10⁵Ω·cm）、方块电阻（10⁻⁶–10⁶Ω/□）、电导率（10⁻⁵–10⁴s/cm）及电阻（10⁻⁵–10⁵）的测量。

二、技术特点

‌探针设计‌：

探针材质为碳化钨或高速钢，耐高温且机械强度高，确保高温接触稳定性。

部分型号配备真空吸附或恒压测试台，适应晶圆、薄膜等不同形态样品。

‌智能控制‌：内置步进电机驱动升降机构，自动调节探针压力，避免高温下人为操作风险。

计算机软件自动控制测试流程，实时显示数据并生成报表，支持多点位自动扫描。

‌温度补偿‌：内置温度传感器，实时矫正温度引起的测量偏差，确保数据准确性 。

三、典型应用场景

‌半导体材料‌：

硅/锗单晶棒、晶片的电阻率测定；硅外延层、扩散层、离子注入层的方块电阻测量。

‌导电薄膜与涂层‌：ITO玻璃、金属箔膜、导电橡胶、石墨烯膜等材料的方阻与电导率测试。

‌新材料研发‌：导电陶瓷、燃料电池双极板、正负极材料粉末的电阻率分析（需适配粉末测试模块）。

四、关键性能参数

 ‌指标‌         ‌范围/精度‌          ‌

电阻率测量         10⁻⁷–10⁵ Ω·cm（误差≤±2%）

方块电阻         10⁻⁶–10⁶Ω/□

恒流源输出      1μA–100mA（六档可调，精度±0.05%）

最大样品尺寸     400mm×500mm（真空吸附台）

五、选型建议

‌科研场景‌：优先选择支持变温曲线分析及多点自动测绘的型号（如ΩPro）。

‌工业检测‌：考虑手持式或集成真空台的设备，提升在线检测效率 。

‌特殊材料‌：粉末样品需匹配专用压片模具。

高温四探针电阻测试仪的工作原理基于‌四探针双电测法‌，通过分离电流注入与电压检测路径，结合高温环境控制，实现  温度下材料导电性能的精准测量。其核心原理与测量方法如下：

‌一、工作原理‌

1.四探针电流-电压分离机制‌

四根探针（通常碳化钨材质）以直线等距排列垂直压触样品表面，外侧两探针（1、4号）通入恒流源电流（I），内侧两探针（2、3号）检测电位差（V），消除引线电阻和接触电阻影响 。

电流在样品内形成径向电场，电位差与材料电阻率（ρ）满足公式：

(半无限大样品)

其中 C 为探针系数（单位：cm），由探针间距 S 决定（如 S=1mm 时 C≈6.28cm）。

2.高温环境整合‌

高温腔体或探针夹具提供可控温度场（室温至800°C），通过热电偶实时监控温度均匀性（温差≤±2°C）。

惰性气体（如氮气）通入腔体，防止样品氧化及探针污染 。

3.双电测法误差修正‌

两次反向电流测量（正/负极性），取电压平均值，抵消热电效应引起的寄生电势 。

自动校正边界效应、探针游移及热膨胀导致的间距误差 。

‌二、测量方法‌

1. 块状/棒状材料体电阻率测量‌

适用场景‌：半导体单晶、导电陶瓷等厚样品（厚度 W≫ 探针间距S）。

公式‌：

(直接适用半无限大模型)

探针系数 C=2πS/ln2（直线排列）。

2. 薄片/薄膜材料电阻率测量‌

关键修正‌：

厚度修正‌：当 W/S<0.5 时，电阻率需引入厚度修正函数 G(W/S)：

\rho = \rho_0 \cdot G(W/S)

ρ=ρ₀·G(W/S)

其中 G(W/S) 可查表获得（如圆形薄片 G(W/S)=ln2/[1+2ln(2S/W)]）。

方阻计算‌：对均匀薄膜（如ITO），直接计算方块电阻 R_□：

与厚度无关，反映薄膜导电均匀性 。

3. 高温测量流程

‌三、关键技术要点‌

1.探针系统‌：耐高温探针（碳化钨）维持机械稳定性，压力传感器实时监控接触压力 。

2.恒流源精度‌：多档可调（1μA–100mA），精度±0.05%，保障微小信号检测 。

3.软件分析‌：自动绘制 ρ/T、R_□/T 曲线，生成温度依赖性报告。

通过上述原理与方法，高温四探针测试仪可在  条件下实现电阻率（10⁻⁷–10⁸Ω⋅cm）、方阻（10⁻⁶–10⁸Ω/□）的精准测量，误差≤±3% 。

以下是高温四探针电阻测试仪的样品制备与安装方法规范，综合技术要点与实际操作要求整理：

‌一、样品制备规范‌

‌尺寸与平整度‌

样品尺寸需适配测试台（直径≥5mm，最大可测400mm×500mm晶片），表面需抛光无杂质，平整度偏差≤0.1mm/m2，避免高温下因热应力变形影响探针接触。

薄膜样品（如ITO导电玻璃）需确保基底耐高温（＞800°C），避免高温测试中基底熔化或释放气体污染探针。

‌表面处理‌

清除表面氧化层或油污：半导体晶片用氢氟酸浸泡后去离子水冲洗，金属样品采用乙醇超声清洗 5 分钟，干燥后立即测试。

薄膜样品需标记测试区域，避免边缘效应（探针距样品边缘＞3倍探针间距）。

‌高温兼容性验证‌

预烧处理：首次测试的陶瓷或复合材料需在目标温度下预烧 1 小时，确认无开裂、挥发物产生，避免污染高温腔体。

‌二、安装操作步骤‌

‌（1）探针系统安装‌

‌操作环节‌技术要点‌

‌探针选择采用碳化钨探针（耐温＞1000°C），探针间距校准为 1.00±0.01mm，确保高温下机械稳定性。

‌压力控制通过压力传感器调节探针压力（通常 0.5–1.5N），避免高温软化的样品被探针压溃。

‌电气连接严格四线法接线：外侧两探针接恒流源（I⁺、I^-），内侧探针接电压检测端（V⁺、V^-）消除引线电阻影响。

‌（2）高温环境集成‌

‌样品固定‌

使用真空吸附台或耐高温陶瓷夹具固定样品，确保测试中无位移；薄片样品可夹于两片氧化铝陶瓷板间防翘曲。

‌温度校准‌

空载状态下以 10°C/min 速率升温至目标温度，恒温 30 分钟后用热电偶校准腔体温度均匀性（温差≤±2°C）。

‌防干扰措施‌

在样品与探针间加装氧化铝绝缘片，避免电流经探针支架短路；高温测试时通入惰性气体（如氮气）防止样品氧化。

‌三、关键注意事项‌

‌接触电阻验证‌：低温（室温）下先测试电阻值，若波动＞5%需重新清洁表面或调节探针压力。

‌热梯度控制‌：升温速率≤5°C/min，避免热冲击导致样品破裂；多层结构样品需同步监控正反面温度。

‌数据可靠性‌：高温恒稳阶段（如 500°C±1°C 维持 10 分钟）采集数据，排除温度漂移影响 6。

通过规范制备与精准安装，可确保高温电阻测试数据重复性误差≤±3%，满足半导体晶圆与特种材料研发需求。

高温四探针电阻测试仪是一种专门用于测量材料在高温环境下电阻率/方阻的精密设备，其应用场景主要集中在需要高温、高精度电阻测量的领域。以下是其主要应用场景：

1. 半导体材料与器件

半导体晶圆测试  ：测量硅片、碳化硅（SiC）、氮化镓（GaN）等半导体材料在高温下的电阻率，评估材料性能。

功率器件开发  ：用于IGBT、MOSFET等功率电子器件的高温导电性能测试，模拟实际工作环境。

薄膜材料  ：测量高温沉积的导电薄膜（如ITO、金属薄膜）的方阻，优化镀膜工艺。

2. 新能源材料

锂离子电池材料  ：

正极/负极材料的高温电阻测试（如钴酸锂、磷酸铁锂、石墨等），研究材料在高温下的导电稳定性。

固态电解质材料的离子电导率评估。

燃料电池  ：测试质子交换膜、电极材料在高温下的电阻特性。

3. 高温超导材料

测量超导材料在临界温度附近的电阻变化，研究超导转变特性。

4. 陶瓷与玻璃材料

高温结构陶瓷（如氧化铝、氮化硅）的绝缘性能测试。

导电陶瓷（如氧化锌压敏电阻）的电阻 温度特性分析。

5. 金属与合金

高温合金（如镍基合金、钛合金）的电阻率测量，用于航空航天发动机部件材料评估。

金属熔体（如液态金属）的电阻率在线监测。

6. 科研与新材料开发

新型功能材料（如钙钛矿、拓扑绝缘体）的高温电学性能研究。

材料热稳定性测试，模拟  环境（如航天、核工业）下的电阻变化。

7. 工业质量控制

生产线上对耐高温电子元件（如高温传感器、加热元件）的电阻一致性检测。

烧结工艺过程中材料的实时电阻监控，优化烧结曲线。

技术特点

高温范围  ：通常支持室温~1000℃甚至更高（依赖炉体设计）。

四探针法  ：消除接触电阻影响，适合高阻、低阻材料。

自动化集成  ：可与探针台、真空系统联用，实现原位测试。

典型行业

半导体制造、新能源电池厂、材料研究所、航空航天实验室、高等院校等。

如果需要更具体的场景（如某类材料的测试标准或设备选型建议），可以进一步补充说明！