پراب 4 نقطه | شرکت اینفورتکس

پراب ۴ نقطه

پراب ۴ نقطه (Four Point Probe) وسیله ای ساده جهت اندازه گیری مقاومت نمونه های نیمرسانا است. گذر دادن جریان از پراب های بیرونی و اندازه گیری اختلاف پتانسیل (ولتاژ) بین پراب های داخلی، اجازه ی اندازه گیری مقاومت سطحی را می دهد. چگالی آلاییدگی نیمرسانا می تواند از طریق مقاومت و با استفاده از رابطه ای که در ادامه بیان خواهد شد بدست آید.

 

استفاده از پراب ۴ نقطه در اندازه گیری مقاومت سطحی

اندازه گیری مقاومت سطحی لایه ی امیتر بالایی توسط پراب ۴ نقطه بسیار ساده است. جریانی از پراب های بیرونی گذرانده می شوند و این جریان موجب ایجاد اختلاف پتانسیلی بین پروب های داخلی می شود. پیوندگاه بین ماده های n و به صورت یک لایه عایق عمل می کند. سلول در این حالت باید در تاریکی نگهداری شود.

پراب 4 نقطه | شرکت اینفورتکس

شکل ۱) استفاده از پروب ۴ نقطه برای اندازه گیری مقاومت سطحی سلول خورشیدی

با استفاده از ولتاژ و جریان خوانده شده از پراب:

که

مقاومت سطحی امیتر متداول سلول های خورشیدی سیلیکونی در محدوده ی ۱۰۰-۳۰ Ω/□  است. معمولا مصرف جریان روی ۴٫۵۳ میلی آمپر تنظیم می شود به گونه ای که ولتاژ خوانده شده بر حسب میلی ولت برابر با مقاومت خواهد بود.

 

استفاده از پراب ۴ نقطه در اندازه گیری مقاومت حجمی

اندازه گیری مقاومت حجمی نیز مشابه مقاومت سطحی است، با این تفاوت که در اینجا مقاومت در cm-3  با استفاده از ضخامت ویفر (t) بیان می شود.

که t ضخامت لایه و یا ویفر به سانتی متر است.

رابطه ی بالا زمانی برقرار است که ضخامت ویفر کمتر از نصف فاصله ی بین دو پروب باشد (t < s/2). برای نمونه های ضخیم تر فرمول بالا به رابطه ی زیر تبدیل می شود:

که s در آن فاصله ی بین پروب ها است.

 

مسائل اندازه گیری

با وجود سادگی مبانی این روش، مسائلی تجربی وجود دارند که در هنگام کار کردن با پروب ۴ نقطه باید در نظر گرفته شوند:

✅ اندازه گیری نمونه هایی با سطح بریده شده یا شکسته ساده تر از اندازه گیری نمونه هایی با سطح پولیش شده است.

✅ در نمونه هایی به مقاومت بالا، جریان باید کاهش یابد تا از افزایش بیش از حد ولتاژ بین پروب های درونی جلوگیری کند. توصیه می شود ولتاژ پروب های درونی کمتر از ۱۰۰ میلی ولت بر میلی متر باشد.

✅ برای اندازه گیری نمونه هایی با مقاومت کم، باید جریان را تا ۴۵٫۳ میلی آمپر افزایش دهید و ولت متر را بر روی رنج پایین تری قرار دهید.

✅ در اندازه گیری نمونه هایی با مقاومت بسیار کم، جریان عبور کرده از نمونه باعث ایجاد گرما می شود و این امر موجب افزایش مقاومت اندازه گیری شده می گردد.

قیمت کالای مورد نظر خود را دریافت کنیداستعلام قیمت
+ +