DB32-T 4378-2022 襯底表面納米、亞微米尺度薄膜 方塊電阻的無損測試 四探針法

CCSB61江蘇省地方標準DB32/T4378—2022襯底表面納米、亞微米尺度薄膜方塊電阻無損測試四探針法N-N-F江蘇省市場監(jiān)督管理局ⅠDB32/T4378—2022本文件按照GB/T1.1—2020《標準化工作導則第1部分：標準化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定起草。請注意本文件的某些內(nèi)容可能涉及專利。本文件的發(fā)布機構(gòu)不承擔識別專利的責任。本文件由江蘇省石墨烯檢測標準化技術委員會提出并歸口。本文件起草單位：江蘇省特種設備安全監(jiān)督檢驗研究院［國家石墨烯產(chǎn)品質(zhì)量檢驗檢測中心（江蘇、蘇州晶格電子有限公司、河南煜和科技集團有限公司、江蘇華永烯科技有限公司、江南大學、無錫華鑫檢測技術有限公司、中國礦業(yè)大學、烯源科技無錫有限公司。1DB32/T4378—2022襯底表面納米、亞微米尺度薄膜方塊電阻無損測試四探針法本文件規(guī)定了采用導電橡膠探頭進行襯底表面納米、亞微米尺度薄膜方塊電阻四探針無損測試的方法。本文件適用于目測平坦且表面存在納米、亞微米尺度薄膜樣品的方塊電阻測定，方塊電阻測試范圍。2規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對應的版本適用于本文；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。GB/T硅單晶電阻率測定直排四探針法和直流兩探針GB/T硅外延層、擴散層和離子注入層薄層電阻的測定直排四探針GB/T半導體材料術語GB/T光學功能薄膜術語及其定義3術語和定義下列術語和定義適用于本文件。3.1同長度與寬度相比厚度極小，可隨意限定最大厚度的薄而平的制品。［來源：GB/T33376—2016,2.1.5,有修改］3.2四探針測量材料電阻率的一種點探針裝置／其中一對探針用來通過流經(jīng)樣品的電流，另一對探針測量因電流引起的電勢差。［來源：GB/T14264—2009,3.97]3.3方塊電阻Rs半導體或薄金屬膜的薄層電阻，與電流平行的電勢梯度對電流密度和厚度乘積的比。注：方塊電阻也稱薄層電阻。［來源：GB/T14264—2009,3.221]2DB32/T4378—20224方法原理使用直排四探針測量裝置、使直流電流通過試樣上兩外探針，測量兩內(nèi)探針之間的電位差，引入與試樣幾何形狀有關的修正因子，計算出方塊電阻。測試示意圖見圖1。圖1直排四探針法測試方塊電阻的示意圖方塊電阻計算如式(1)所示：式中：Rs—為方塊電阻，單位為歐姆/(Ω/);F—修正因子，根據(jù)試樣幾何形狀與探針修正因子，從儀器自帶的修正系數(shù)表查詢，也可以見GB/T1551—2021或GB/T14141—2009;V—測得的電勢差，單位為毫伏(mV);I—測得的電流，單位為毫安(mA)。儀器由四探針測試儀主機、四探針測試臺、帶導電橡膠探針的探頭、數(shù)據(jù)采集與處理系統(tǒng)等部分組成。5.2技術要求5.2.1四探針測試儀主機、四探針測試臺應符合GB/T1551—2021中的規(guī)定?！m的導電橡膠探針制成，四探針應以等距離直線排列。探針間距及針尖狀況應符合GB/T1551—2021中的規(guī)定。6測試環(huán)境測試溫度：23℃±5℃;測試濕度：相對濕度不超過65%。3DB32/T4378—20227測試步驟7.1儀器在測試環(huán)境下開機預熱30min以上。7.2將目測平坦的樣品置于測試環(huán)境下至少30min。7.3可將試樣表面分為5個測試區(qū)域，應至少選擇一條對角線上的3個測試區(qū)域進行測試，其中應包括樣品的幾何中心（如圖2)。每個測試區(qū)域應至少測試3次，且所選測試點的探針探頭邊緣到試樣邊緣的距離至少大于探針間距的10倍以上。圖2樣品測量位置示意圖示意圖7.4數(shù)據(jù)記錄并計算，可參照表1。表1方塊電阻測試數(shù)據(jù)記錄與結(jié)果表試樣名稱測試區(qū)域測試點方塊電阻/Rs局部方塊電阻/Rs試樣方塊電阻/Rs標準差7.5測試示例參見附錄A。8結(jié)果計算方塊電阻測試結(jié)果可由儀器直接讀出，或根據(jù)儀器測試參數(shù)結(jié)果，按式(1)計算。4DB32/T4378—2022測試報告中應至少包括以下內(nèi)容：a)測試日期；b)測量者；c)試樣的描述；d)方法標準；e)測試結(jié)果。5DB32/T4378—2022附錄A（資料性）測試示例圖A.1為PET基底石墨烯薄膜。圖A.1PET基底石墨烯薄膜A.2儀器A.2.1四探針方塊電阻測量儀A.2.2導電橡膠探針探頭圖A.2為導電橡膠探針探頭。圖A.2導電橡膠探針探頭A.3測量步驟A.3.1帶導電橡膠探針探頭的四探針方塊電阻測量儀在23℃,濕度不超過65%的測試環(huán)境下開機預熱30min以上。A.3.2將目測平坦的PET基底石墨烯薄膜樣品置于測試環(huán)境下至少30min。A.3.3可將PET基底石墨烯薄膜表面分為5個測試區(qū)域，應至少選擇一條對角線上的3個測試區(qū)域進行測試，其中應包括試樣的幾何中心（如圖A.1)。每個測試區(qū)域應至少測試3次，且所選測試點的探針探頭邊緣到試樣邊緣的距離至少大于探針間距的10倍以上。6DB32/T4378—2022圖A.3PET基底石墨烯薄膜測量位置示意圖A.4測量結(jié)果根據(jù)式(1)計算PET基底石墨烯薄膜的方塊電阻，或軟件直接給出PET基底石墨烯薄膜的電阻率。表A.1顯