范德堡法

范德堡法(van der Pauw)是一種常用於測量樣品的電阻率和霍爾係數的技術。 它的功能在於能夠精確測量任意形狀樣品的性質,只要樣品大約是二維的(即它比它寬得多),固體(無孔)和電極 放在它的周邊。 van der Pauw方法採用圍繞樣品周邊放置的四點探針,與線性四點探針相反:這允許van der Pauw方法提供樣品的平均電阻率,而線性陣列提供 感測方向的電阻率。[1] 這種差異對於各向異性材料變得很重要,可以使用蒙哥馬利法(van der Pauw Method)的擴展來適當地測量。

基本介紹

  • 中文名:范德堡法
  • 外文名:van der Pauw
條件,樣品製備,測量定義,

條件

使用這種技術必須滿足五個條件:
1、樣品必須具有均勻厚度的扁平形狀。
2、樣品不得有任何隔離孔
3、樣品必須是均勻的和各向同性的
4、所有四個觸點必須位於樣品的邊緣
5、任何單個接觸的接觸面積應至少比整個樣品的面積小一個數量級。

樣品製備

為了使用van der Pauw方法,樣品厚度必須遠小於樣品的寬度和長度。 為了減少計算中的誤差,優選樣品是對稱的。 樣品中也必須沒有隔離孔。
測量需要在樣品上放置四個歐姆接觸。 需要滿足某些安置條件:
它們必須位於樣品的邊界上(或儘可能靠近樣品)。
它們必須無限小。 實際上,它們必須儘可能小; 由非零尺寸給出的任何誤差都是D / L階,其中D是觸點的平均直徑,L是觸點之間的距離。
除此之外,來自觸點的任何引線都應該由同一批電線構成,以最大限度地減少熱電效應。 出於同樣的原因,所有四個觸點應該是相同的材料。

測量定義

1、觸點按逆時針順序從1到4編號,從左上角觸點開始。
2、電流I12是注入觸點1並從觸點2中取出的正DC電流,並以安培(A)為單位測量。
3、電壓V34是在觸點3和4之間測量的DC電壓(即V4-V3),沒有外部施加的磁場,以伏特(V)為單位測量。
4、電阻率ρ以歐姆·Ω(Ω·m)為單位測量。
5、樣品t的厚度以米(m)為單位測量。
6、薄層電阻RS以歐姆每平方(Ω/ sq或Ω)測量。

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