Metoda sondy 4-punktowej
Metoda sondy 4-punktowej
4-punktowy pomiar
Aby scharakteryzować przewodności elektrycznej lub rezystywności próbki, zazwyczaj stosuje się standardowe metody pomiarowe z czteropunktową sondą, ponieważ są one łatwe do wykonania, a wpływ rezystancji ołowiu i rezystancji kontaktowej na wynik pomiaru może zostać wyeliminowany. Po rozszerzeniu o pole magnetyczne można również określić stałą Halla, a w rezultacie koncentrację nośników ładunku oraz ruchliwość Halla. Ruchliwość Halla może być mierzona.
Aby pomiar był prawidłowy, próbka musi tworzyć zamknięty obszar o stałej grubości bez otworów, być izolowana elektrycznie i stykać się z czterema oddzielonymi przestrzennie elektrodami. Dwa specjalne przypadki pomiaru czteroprzewodowego, struktura Hall-Bar i pomiar Van der Pauw, są zwykle używane z określoną geometrią próbki i procedurą pomiarową.
Zasadniczo pomiar czteroprzewodowy może być stosowany zarówno do próbek makroskopowych, jak i nanostrukturalnych. Wysiłek związany z przygotowaniem zależy w dużej mierze od właściwości materiału próbki i w pewnych okolicznościach może stanowić wyzwanie.
Przykłady obejmują wytwarzanie styków elektrycznych o niskiej rezystancji styku na próbkach o niskiej ruchliwości nośników ładunku oraz pomiar przewodności elektrycznej „poza płaszczyzną” na cienkich warstwach. Pierwszy z nich można zwykle rozwiązać za pomocą dużych elektrod i specyficznych dla próbki podkładek kontaktowych wykonanych z bardziej odpowiedniego materiału. Jednak prawidłowe umieszczenie elektrod do pomiaru przewodności elektrycznej „poza płaszczyzną” na cienkich warstwach jest trudniejsze.
Jakie właściwości określają metodę 4-punktowej sondy?
Czteroprzewodowa technika pomiarowa służy do określania właściwości transportu elektrycznego materiałów. Obejmują one przewodność elektryczną, opór właściwy, stałą Halla, koncentrację nośników ładunku i ruchliwość nośników ładunku.