4-point probe 박막측정 실험

소개

4-point probe 박막측정 실험

목차

□ 목적

□ 실험의 배경이론
①. 4-Point Probe 에 대해서
②. Four Point Probe 의 원리 및 이론
《일반적인 4Point Resistivity Measuring Equipment 사용의 주의 및 계산 공식》
《측정 능력의 한계》
③ 반도체 일반
1. 반도체란?
2. 반도체의 원리

□ 실험방법

본문내용

□ 목적
1. 4-point probe에 대해 알아보자.
2. 면 저항 및 저항률의 개념을 이해하고 장비를 이용해 박막의 두께를 측정, 이를 통해 uniformity를 계산하자.

□ 실험의 배경이론
①. 4-Point Probe 에 대해서

(1) 4-Point Probe 란 무엇인가?
- 4-Point Probe는 안쪽 두 점 사이의 전압과 바깥쪽 두 점 사이의 전류를 측정하여 박 막(thin layer) 및 시트(sheet)의 저항치를 측정하는 계측기이다.

②. Four Point Probe 의 원리 및 이론
2-point probe 방법은 사용하기 쉬운 반면 측정값의 해석하기 어렵다는 단점이 있다. 그림 2.1에서처럼 두 개의 단자를 이용한 경우 양단간에 전압 V를 가하면 전류 I가 흐르게 된다. 전체 저항 값을 알아야만 정확한 면저항을 구할 수 있으나 2-point probe는 Rc, 즉 기판과 probe간의 접촉저항을 정확하게 계산할 수 없기 때문에 Rc, Rsp, Rs 를 정확하게 구분할 수 없다. 특히 Rsp 가 Rs 보다 매우 크기 때문에 구하고자 하는 값을 정확하게 추출하기가 매우 어려운 문제점이 있다. 이를 보완한 방법이 4-point probe이다.
4-point probe는 반도체의 비저항, 특히 절연체 위에 형성된 금속 박막의 비저항을 측정하는데 있어서 가장 널리 사용되는 방법으로 특별한 calibration 절차가 필요 없는 측정이 매우 간단하고 정확한 방법이다. 이 방법의 가장 큰 특징은 그림 2.2과 같이 4개의 probe tip이 일정 간격으로 떨어져서 일렬로 정렬되어 있다는 것이다. 비저항이 ρ라고 하면, 전류가 흐르는 지점을 기준으로 일정거리 r만큼 떨어진 곳의 전압 V는 식 (2.1)과 같이 표현된다.

참고자료

· 없음