導體/半導體/絕緣粉末電阻率測試方法
發(fā)布時間： 2021-04-15 14:26:48 點擊： 5598
導體/半導體/絕緣粉末電阻率測試方法
粉末按照導電程度可以和固體材料一樣，劃分為導體粉末、半導體粉末、絕緣粉末三種性質(zhì)，這些性質(zhì)決定了不同的測量儀器和測量方法
一.導體粉末電阻率測試方法-四端法
測量導體電阻率的方法是通過一對引線強制電流流過樣品，用另一對引線測量其電壓降來決定已知幾何尺寸的樣品的電阻。雖然，測量電阻率使用的具體方法決定于樣品的大小和形狀。但是所有的方法都需要使用靈敏的電壓表和電流源或微歐姆計來進行測量，因為要測量的電阻一般都非常小。
根據(jù)樣品的橫截面積和電壓表引線之間的距離計算出電阻率：
其中：ρ=以厘米-歐姆為單位的電阻率；V=電壓表測量的電壓；I=電流源電流；A=以厘米2為單位的樣品的橫截面積(w×t) ；L=以厘米為單位的電壓表引線之間的距離。
為了補償熱電動勢的影響，在正向測試電流之下得到一個電壓讀數(shù)，再在負向測試電流之下得到另一個電壓讀數(shù)。將這兩個電壓讀數(shù)的平均，并將其用在公式的VI中。大多數(shù)材料都具有很大的溫度系數(shù)，所以一定要將樣品保持在已知的溫度之下進行測試。
二.半導體粉末電阻率測試方法-四探針法
常用于鋰電池材料和其他半導體類似性質(zhì)的粉末分析，
四探針法用在非常薄的樣品，例如晶圓片和導電涂層上。圖2是四點銅線探針用于電阻率測量的配置圖。電流從兩個外部的探針加入，而電壓降則在兩個內(nèi)部的探針之間測量。表面電阻率的計算公式為：
其中：σ=以歐姆/□ 為單位的表面電阻率，V=電壓表測得的電壓，I=電流源電流。
注意，表面電阻率的單位表達為歐姆，以區(qū)別于測量出的電阻(V/I)。對于極薄或極厚的樣品，
在粉末測試過程中，樣品的壓縮厚度一般要控制小于4mm為佳，并壓實粉末，直至樣品樣品不可壓為止.
三.絕緣粉末電阻率測試方法—兩探針法
在絕緣粉末的測試過程中，絕緣粉末一般都是高阻特性，采用高電壓，微電流測試，通過大電壓對樣品的激勵從而測試出數(shù)據(jù)，一般來說，測試的樣品量控制在1-5克量足夠，少量的樣品量能在有限的壓力下，將樣品壓實，從而可以獲得穩(wěn)定數(shù)據(jù).
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工作原理：
放置于固體模具中的粉末樣品收到壓力的變化，從而體積被壓縮，在壓縮的過程中，實時測量粉末樣品受到壓力后，體積變化過程中電阻，電阻率，的變化，直至壓實至穩(wěn)定體積狀態(tài)；即空隙率很小接近于零.
解決粉體樣品無法壓片成型或壓片后取出測量帶來的人為誤差.
應用說明：
粉體受到壓縮直至平穩(wěn)時，粉體空隙率非常小，壓實密度接近于真密度狀態(tài)，則此時測試出來的粉末電導率為接近于理論值.
1.描述了絕緣粉體在壓縮體積變化過程中，電性能的變化趨勢.
2.描述絕緣粉體壓縮后壓力減少過程中粉體因自身特性內(nèi)聚力彈形變或恢復過程變化曲線圖譜.
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