面电阻的测量原理
薄膜电阻通常以面电阻(或方块电阻、薄层电阻)来表示。
按照电阻定律:
R=ρ×L/S (1)
式中R代表样品电阻,ρ代表样品电阻率,L代表电流方向上的样品长度,S代表样品垂直于电流方向上的截面积。
可以知道面电阻的测量原理如下:面电阻如图1所示:G表示玻璃原片;ITO表示被溅射在玻璃原片上的氧化铟锡膜层;D表示膜层的厚度;I表示平行于玻璃原片表面而流经膜层的电流;L1表示在电流方向上被测膜层的长度;L2表示垂直于电流方向上被测膜层的长度。
根据式(1),则膜层电阻R为:
R=ρ×L1/(L2×D)
:式中ρ为膜层材料的电阻率。
当式中L1= L2时,即为膜层的面电阻R
□
=ρ/D (单位:Ω∕□)(2)
R
□
它表示膜层的面电阻值仅与膜层材料本身和膜层的厚度有关,而与膜层的表面积大小无关。
在实际的测量中,手提式仪器基本上采用“直排四探针”方法测量膜层的面电阻。
原理如图2所示。
图中1、2、3、4表示四根探针;S表示探针间距;I表示从探针1流入、从探针4流出的电流(单位:mA);V表示探针2、3间的电位差(单位:mV)。
(式(2))为:
此时,膜层的面电阻R
□
R
= 4.53×△V/I (单位:Ω∕□)
□
由上式可见,只要在测量时给样品输入适当的电流I,并测出相应的电位差△V,即可得出膜层的面电阻值。