Método da sonda de 4 pontos
Método da sonda de 4 pontos
Medição de 4 pontos
Para caraterizar a condutividade eléctrica ou a resistividade de uma amostra, são geralmente utilizados métodos de medição padrão com sonda de quatro pontos, uma vez que são fáceis de executar e a influência das resistências de chumbo e de contacto no resultado da medição pode ser suprimida. Quando alargada por um campo magnético, a constante Hall e, consequentemente, a concentração de portadores de carga, bem como a mobilidade Hall, também podem ser determinadas. A mobilidade Hall pode ser medida.
Para uma medição correta, a amostra deve formar uma área fechada de espessura constante sem orifícios, estar isolada eletricamente e estar em contacto com quatro eléctrodos separados espacialmente. Dois casos especiais da medição com quatro fios, a estrutura Hall-Bar e a medição Van der Pauw, são normalmente utilizados com uma geometria de amostra e uma rotina de medição específicas.
Em princípio, a medição com quatro fios pode ser utilizada tanto para amostras macroscópicas como para amostras nanoestruturadas. O esforço de preparação depende fortemente das propriedades materiais da amostra e pode ser um desafio em determinadas circunstâncias.
Os exemplos incluem a produção de contactos eléctricos com baixa resistência de contacto em amostras com baixa mobilidade dos portadores de carga e a medição “fora do plano” da condutividade eléctrica em camadas finas. O primeiro caso pode normalmente ser resolvido utilizando eléctrodos de grandes dimensões e almofadas de contacto específicas para as amostras, feitas de um material mais adequado. No entanto, a colocação correta dos eléctrodos para medir a condutividade eléctrica “fora do plano” em camadas finas é mais difícil.
Que propriedades determinam o método da sonda de 4 pontos?
A técnica de medição com quatro fios é utilizada para determinar as propriedades de transporte elétrico dos materiais. Estas incluem a condutividade eléctrica, a resistência específica, a constante Hall, a concentração de portadores de carga e a mobilidade dos portadores de carga.