本文将探讨四探针测试技术测量薄层电阻中遇到的共性问题，主要包括测试探针、测试设备的校准及其环境对测量的影响和测量有限尺寸样品时的边缘修正问题。[dt_gap height="8" /]

1.测试探针

直线四探针的测准条件分析均适用于整个四探针测试技 术。探针是四探针测试技术中的关键元件，它的设计主要在于保持精确的间距（对于直线四探针和方形四探针都是一样的），承受适当的负载，并将接触电阻减到最 小。通常许多具有高杨氏模量的金属是十分适用的。可应用碳化硅，它的硬度高，但同时它的接触电阻也很高，还可选用钨针，可通过电解成型容易得到细的针尖。

另 外，为了使表面损伤减至最小，可以做成液态金属探针，已经应用在金属尖上保持一水银柱和水银球。也可使用液态镓，但测量温度要稍高于室温，因镓的熔点是 29.8℃。应注意测试探针和半导体相互发生化学反应的可能性不仅限于高温范围。留在半导体表面的偶然污垢，会引起表面腐蚀；高温度和高电压同时存在时， 会使探针材料电解迁移至半导体表面。

为 了使测试探针在保持较细的针尖下有一定的刚性，从前已经设计出了许多导向和加载装置。通常它们或者用弹簧加载， 或在杠杆一端具有衡重。测试探针的负荷量取决于被测量的材料和测试探针尖端的直径。尖端半径为5um时，锗将需要25~100g重，硅需要100 ~200g重。一般导向支撑尽可能接近测试探针尖端。设计中考虑每一测试探针单独移动并可调整是非常必要的，本文的仪器就将测试探针做成了三向可调的测试 探针，但也有将某些测试探针是成对固定装配的（多为直线四探针）。当需要高温操作时，导向装置和支架可用陶瓷制成。[dt_gap height="8" /]

2.测试设备的校准及环境对测量的影响

2.1测试设备的校准

设备的校准很重要，可采用两种方法。一是保存被测量材料的样品，定期检测它的数值，但应注意要在同一温度下进行，使用固定的夹具，样品要具有均匀性，或始终在同一点上进行测量。二是使用一个已知数值的电阻器。这个电阻器连续在探针之间，或代替测试探针，以检测电压表和安培表的校准电路。

电阻率的测量随几何形状而变，对边界条件十分敏感。由于这种敏感，计算出了许多校正因子。

2.2环境对测量的影响

表面光照可引入虚假的光电压，从而影响测试的结果，因此应该尽量避免。由于半导体有相当大的电阻率温度系数，又没有对环境变化进行补偿，或者在芯片测试时 无意中加热了试样， 就可能导致百分之几的误差。在低阻材料中，后者最易发生， 因为要得到较大的被测电压，需要用较大的电流。美国国家标准NBS推荐，应把测试样品放在装有温度计的大铜块上进行测试。对10Ω•cm和电阻率更高的试 样，5℃的温差会产生4%的电阻率读数的差异。[dt_gap height="5" /]
为避免热电效应，不产生温差电压，尽量使用较小的测试电流以使此效应减小。

为了测量的快速，并且测量中不抬起测试探针，还可以使用滚珠探针（像圆珠笔那样），就可以连续地读出电阻率的数值。