摘 要

平面导体材料在我们的生活中的应用会越来越广泛，而这部分材料中半导体材料的性质是最复杂的，而他们导电性能是其应用最重要的一个性能指标，因此对其导电性能的研究是非常那个有必要的。电阻率能够准确的反应面导体材料的导电性性能。

本文主要是研究平面导体材料的导电性能，探讨了在测量时影响面导体材料导电性能的主要因素。这里主要是样品的尺寸及样品的边缘效应对测量结果的影响。

通过对面导体材料的导电性能的研究，得到了以下结论：即使是均匀的面导体材料（半导体），在上面各个位置的电阻率仍然是有细微的差别；在面导体材料的边缘处电阻会发生剧烈的变化，说明边缘会影响测量结果，因而需要修正系数加以修正；面导体的集合尺寸（长、宽、高）也会影响我们的测量结果，所以需要加入修正函数加以修正。

关键词：平面导体；电阻率；四探针法；修正系数

ABSTRACT

The application of planar conductor materials in our lives will be more and more extensive, and the nature of the semiconductor materials in this part of the material is the most complex, and their conductivity is the most important performance of it’s performance indicators, so it’s conductive performance Research is very that necessary. The resistivity can accurately reflect the conductivity properties of the surface conductor material.

In this paper, the conductivity of planar conductor materials is studied, and the main factors influencing the conductivity of surface conductor materials are discussed. Here is the size of the sample and the edge effect of the sample on the measurement results.

Through the study of the conductivity of the opposite conductor material, the following conclusions have been obtained: even if the uniform surface conductor material (semiconductor), the resistivity at each position above is still slightly different; the resistance at the edge of the surface conductor material occurs The length of the surface conductor (length, width, height) will also affect our measurement results, so we need to add the correction function to be corrected.

Key Words：Planar conductor；Resistivity；Four probe method；Correction factor

目 录

第1章 绪论 1

1.1研究意义 1

1.2国内外研究现状 1

1.3国内外发展趋势 2

1.4课题基本内容 2

第2章 测试方法的选择及原理分析 4

2.1测试技术概要 4

2.2原理分析 4

2.3修正系数 8

2.3.1修正的目的 8

2.3.2修正公式 8

2.4 小结 16

第3章 实验测量 17

3.1 实验装置 17

3.2 四探针测圆硅片各方向的电阻率 18

3.3 其他材料的电阻率测量 24

3.5 边缘处电阻率的分析 27

3.6 扩散片的薄层电阻 32

3.7 小结 36

第4章 结论与展望 37

4.1 结论 37

4.2 展望 38

参考文献 40

致谢 41

第1章 绪论

1.1研究意义

二维材料越来越受到关注。与电导率相关的物理参数变为表面参数，测量连接以及参数的测量和推导以及电流的表面分布有关。在这个过程中我们主要测量电压值并与电阻率建立关系。

为了能够准确研究平面导体材料的导电性能，我这里选取四探针法做为我测试的主要方法，因为这个方法简单易操作，并且精确度比较高^[1]。

研究四探针方法的特性和使用范围对准确测量表面导体的导电性很重要。本文主要是通过四探针测试技术来研究平面导体材料的导线性能^[2]。会分析影响通过探针法来测量试样各个部分的电阻率精度各种因素及其原因和消除方法以及需要考虑的各种干扰因素，避免干扰。

随着科技的进步，电子技术的发展可以说是日复一日，电路集成程度越来越高，电路的功能越来越强大，集成电路的生产各种半导体芯片的质量要求越高越高。最明显的例子是电脑的不断升级，存储容量不断增加，作为其基本组件的集成电路从超大型（VLSI）到非常大（ULSI）的舞台发展。图形越来越小型化，电路尺寸正在缩小，在硅片上面积小的领域已经能够集成非常复杂的电路，这就要求芯片直径不断增加，以满足不断加强的需要，在另一方面完整性，机电性能也提出了更为严格的要求。特别是微区域的电气特性及其均匀性已经成为确定器件未来性能的关键因素。在日常的生产生活中会用到各种器件，而且这些器件就是有平面到导体材料构成的，因此对晶圆和外延片在微面积上的电阻率分布需要有一个详细的数据。这里的理想情况是指集电极区域的电气特性是完全相同的。

例如：电阻率的均匀性，若我们选用的硅片的电阻率不均匀的，那么在设计电流源的集成电路的时候会给生产带来很大的困难。因此，有必要研究四探针方法以获得导体导体的精确电导率（电阻率）^[3]。

1.2国内外研究现状

目前，在面导体材料导电性能的测试中，四探针法仍然是我们使用最多的测量方法。采用四点探针技术来测量面导体材料的导电性能是。其中两个探针是用来测电压的，当然我们使用的探针针头是有电阻的，并且我们在测量过程中探针与被测的样品之相互接触的时候会有一个接触电阻，所以选用电压表时一定是高内阻很高的电压表。由于电压表的内阻非常高，因此通过电压表的电流是很小的，因此探针的内阻和接触电阻的分压是很少的。

尽管我国对半导体技术已经进行了几十年的探索，也有一些收获，但是由于设备和技术水平的限制，我们的真个发展都还是处在一个比较落后的位置^[4]。但是，近十年来，我国在半导体的集成电路的开发、设计、封装技术以及制造工艺已经具备了完整的工业体系，在这个电子技术飞速发展的时代，尤其是数字技术方面的发展，我国在半导体科技方面已经已经取得了喜人的成果，有巨大的发展和提高，国内的几家公司和研究机构都在这方面有了重大的研究投入和相关产品，在这样情形下，较之前传统的测试方法进步是非常大的，虽然与国外先进水平相比还是有很大的差距。原因主要是资金投入和硬件技术不是太难，测试准确度不够高;另一方面是由于我国的嵌入式软件系统正处在萌芽阶段，处于上升期。

1.3国内外发展趋势

对于面导体材料导电性能测试的研究，主要是研究半导体的导电性能，因此面导体导体材料的发展趋势，其实就是半导体材料的发展趋势。