كيفية قياس مقاومة الورقة لفيلم رقيق؟

تتمتع جميع الأغشية الرقيقة المستخدمة في تصنيع أشباه الموصلات بمقاومة، كما أن مقاومة الأغشية لها تأثير مباشر على أداء الجهاز. نحن عادة لا نقيس المقاومة المطلقة للفيلم، ولكن نستخدم مقاومة الصفائح لتوصيفها.

ما هي مقاومة الورقة ومقاومة الحجم؟

مقاومة الحجم، والمعروفة أيضًا باسم مقاومة الحجم، هي خاصية متأصلة في المادة التي تميز مدى إعاقة المادة لتدفق التيار الكهربائي. يمثل الرمز الشائع الاستخدام ρ، الوحدة هي Ω.

مقاومة الصفائح، والمعروفة أيضًا بمقاومة الصفائح، الاسم الإنجليزي هو مقاومة الصفائح، والتي تشير إلى قيمة مقاومة الفيلم لكل وحدة مساحة. الرموز شائعة الاستخدام Rs أو ρs للتعبير، الوحدة هي Ω/sq أو Ω/□

العلاقة بين الاثنين هي: مقاومة الصفائح = مقاومة الحجم/سمك الغشاء، أي Rs = ρ/t

لماذا قياس مقاومة الورقة؟

يتطلب قياس المقاومة المطلقة للفيلم معرفة دقيقة بالأبعاد الهندسية للفيلم (الطول والعرض والسمك)، والتي لها العديد من المتغيرات وهي معقدة للغاية بالنسبة للأفلام الرقيقة جدًا أو غير منتظمة الشكل. ترتبط مقاومة الورقة فقط بسمك الفيلم ويمكن اختبارها بسرعة وبشكل مباشر دون الحاجة إلى حسابات معقدة للحجم.

ما هي الأفلام التي تحتاج إلى قياس مقاومة الصفائح؟

بشكل عام، يجب قياس الأغشية الموصلة وأغشية أشباه الموصلات من أجل المقاومة المربعة، في حين لا يلزم قياس الأغشية العازلة.
في منشطات أشباه الموصلات، يتم أيضًا قياس مقاومة صفائح السيليكون.

كيفية قياس المقاومة المربعة؟

يتم استخدام طريقة التحقيق الأربعة بشكل عام في الصناعة. يمكن لطريقة المسبار الأربعة قياس المقاومة المربعة التي تتراوح من 1E-3 إلى 1E+9Ω/sq. يمكن لطريقة المسبار الأربعة تجنب أخطاء القياس بسبب مقاومة التلامس بين المسبار والعينة.

طرق القياس:
1) قم بتعيين أربعة مجسات مرتبة خطيًا على سطح العينة.
2) قم بتطبيق تيار مستمر بين المسبارين الخارجيين.
3) تحديد المقاومة عن طريق قياس فرق الجهد بين المسبارين الداخليين

RS: مقاومة الورقة
ΔV: التغير في الجهد المقاس بين المجسات الداخلية
I: التيار المطبق بين المجسات الخارجية