Metodo della sonda a 4 punti
Metodo della sonda a 4 punti
Misura a 4 punti
Per caratterizzare la la conducibilità elettrica o la resistività di un campione, in genere si utilizzano metodi di misurazione standard con sonda a quattro punti, in quanto sono facili da eseguire e l’influenza delle resistenze dei conduttori e dei contatti sul risultato della misurazione può essere eliminata. Se esteso da un campo magnetico, è possibile determinare anche la costante di Hall e, di conseguenza, la concentrazione di portatori di carica e la mobilità di Hall. La mobilità di Hall può essere misurata.
Per una misurazione corretta, il campione deve formare un’area chiusa di spessore costante senza fori, essere isolato elettricamente e venire a contatto con quattro elettrodi spazialmente separati. Due casi speciali di misurazione a quattro fili, la struttura Hall-Bar e la misurazione Van der Pauw, sono solitamente utilizzati con una geometria del campione e una routine di misurazione specifiche.
In linea di principio, la misurazione a quattro fili può essere utilizzata per campioni macroscopici e nanostrutturati. Il lavoro di preparazione dipende molto dalle proprietà del materiale del campione e in alcune circostanze può rappresentare una sfida.
Alcuni esempi sono la produzione di contatti elettrici con bassa resistenza di contatto su campioni con bassa mobilità dei portatori di carica e la misurazione “fuori piano” della conduttività elettrica su strati sottili. Il primo caso può essere risolto utilizzando elettrodi di grandi dimensioni e piastre di contatto specifiche per il campione realizzate con un materiale più adatto. Tuttavia, il corretto posizionamento degli elettrodi per misurare la conducibilità elettrica “fuori piano” su strati sottili è più difficile.
Quali proprietà determinano il metodo della sonda a 4 punti?
La tecnica di misurazione a quattro fili viene utilizzata per determinare le proprietà di trasporto elettrico dei materiali. Queste includono la conducibilità elettrica, la resistenza specifica, la costante di Hall, la concentrazione dei portatori di carica e la mobilità dei portatori di carica.