طريقة مسبار 4 نقاط
طريقة مسبار 4 نقاط
4 نقاط قياس
لتوصيف التوصيلية الكهربائية أو المقاومة النوعية للعينة، تُستخدم عمومًا طرق القياس القياسية للمسبار رباعي النقاط، حيث يسهل إجراؤها ويمكن كبح تأثير مقاومات الرصاص والتلامس على نتيجة القياس. عند تمديدها بواسطة مجال مغناطيسي، يمكن أيضًا تحديد ثابت هول، ونتيجة لذلك، يمكن تحديد تركيز حاملة الشحنة وكذلك حركية هول. حركية القاعة يمكن قياسها.
ولإجراء قياس صحيح، يجب أن تشكل العينة منطقة مغلقة بسماكة ثابتة بدون ثقوب، وأن تكون معزولة كهربائيًا وأن يتم ملامستها بأربعة أقطاب منفصلة مكانيًا. وعادةً ما يتم استخدام حالتين خاصتين للقياس بأربعة أسلاك، وهما هيكل هول بار وقياس فان دير باو، مع هندسة عينة محددة وروتين قياس محدد.
من حيث المبدأ، يمكن استخدام القياس رباعي الأسلاك لكل من العينات العيانية والنانوية. ويعتمد جهد التحضير اعتمادًا كبيرًا على الخصائص المادية للعينة ويمكن أن يمثل تحديًا في ظل ظروف معينة.
وتشمل الأمثلة على ذلك إنتاج تلامسات كهربائية ذات مقاومة تلامس منخفضة على عينات ذات حركية منخفضة لحامل الشحنة وقياس “خارج المستوى” للتوصيل الكهربائي على طبقات رقيقة. يمكن حل المشكلة الأولى عادةً باستخدام أقطاب كهربائية كبيرة ومنصات تلامس خاصة بالعينة مصنوعة من مادة أكثر ملاءمة. ومع ذلك، فإن الموضع الصحيح للأقطاب الكهربائية لقياس التوصيلية الكهربائية “خارج المستوى” على الطبقات الرقيقة يكون أكثر صعوبة.
ما الخصائص التي تحدد طريقة المسبار رباعي النقاط؟
تُستخدم تقنية القياس رباعي الأسلاك لتحديد خصائص النقل الكهربائي للمواد. وتشمل هذه الخواص التوصيلية الكهربائية، والمقاومة النوعية، وثابت هول، وتركيز ناقل الشحنة، وحركة ناقل الشحنة.