四探针电阻率测试仪设计开题报告

1. 研究目的与意义（文献综述）

电阻率是半导体材料中一个很重要的性能指标,通过对它的测量可以得到材料的掺杂浓度等重要信息,它将直接影响到生产出来的器件的性能。随着时代的发展，高精尖科技不断创新，对材料的要求愈发严格，尤其是半导体材料。因此，对半导体材料的检测提出了更高的要求：不仅要简便、快捷、准确,而且必须符合每个工艺流程的需要。其中，电阻率是半导体材料的重要指标之一，所以对电阻率的测量不容马虎。测量电阻串的方法很多, 四探针法是一种广泛采用的标准方法。它的优点是设备简但操作方便，精确度向对样品形状无严格要求。

电阻率测试仪是自动测量半导体材料的电阻率的仪器，其一通过测试仪快速测量半导体材料的电阻率并且能够保证测量的精确度，让我们能准确把握半导体材料的某一方面的性能。同时机械自动化保证了测量的快速，与此同时测试仪是通过内置的数据模板进行数据处理，因而可以准备大量测试数据并进行处理，及快速进行多次测量保证准确度。

电阻率测试仪的发展将大大提高电阻的测试效率和准确率，使电子产品的制作更加方便，减少相应人力成本，必将影响整个电子行业。

2. 研究的基本内容与方案

设计的基本内容：设计一个应用于半导体材料电阻率的四探针测试仪器，包括电源，探针部件，样品托架等，开发一套基于虚拟仪器的四探针电阻率测试界面。

目标：设计一个可以在labview中正常运行的可以自动检测半导体材料的电阻率的软件，其中包含电源，测试仪的四探针探头，自动运送半导体材料的托架等。可以在labview中正常运行，并且可以仿制到现实中进行检测电阻率，从而精确检测半导体材料的电阻率，确保材料的性能，进而达到节省人力，促进发展的作用。

技术方案及措施：技术原理，其中测量半导体电阻率主要依据范德堡原理，采用直流四探针测试法。是用针距为1mm的四根探针同时压在样品的表面上，利用恒流源给外面的1，4探针通过电流，再从2，3探针上测量出电位差，经过相关运算得到材料的电阻率。电源采用稳压恒流源，主要是labview软件中的电源。软件设计方面主要包括主程序，数据采集程序，数据处理程序，数据显示程序以及电压控制程序。

3. 研究计划与安排

第1周~第3周：查阅四探针电阻率测试仪相关资料，完成外文翻译及开题报告。

第4周~第5周：并开始方案设计工作。

第6周~第12周：完成结构三维设计以及零部件性能优化。

4. 参考文献（12篇以上）

[1]晏敏，《智能四探针电阻率测试仪研究及开发》[d]，湖南大学，2005

[2]卢春凤，董亚峰，《四探针电阻率测试仪电阻率参数的不确定度评定》[d]，上海市计量测试技术研究院，上海，2012.03

[3]徐爱钧,《智能化测量控制仪表原理与设计》[m].北京:北京航空航天大学出版社,2004