圖5. 四個SMUs連接到被測樣本的四個端子上

Clarius+測試庫包括范德堡法和霍爾遷移率測量的測試。在Select視圖中，可以使用屏幕右側(cè)Material材料過濾器，在Test Library測試庫中找到這些測試，如圖6所示。選擇測試，然后選擇Add添加，可以把這些測試添加到項目樹中。這些測試從vdpulib用戶程序庫中的用戶模塊創(chuàng)建。

圖6. 選擇范德堡法電阻率和霍爾系數(shù)測試

可以使用范德堡法表面和體積電阻率測試。測試庫有兩項電阻率測試：vdp-surface-resistivity和vdp-volume-resistivity。vdp-surface-resistivity測試測量和計算電阻率，單位為Ω/square。對vdp-volume-resistivity測試，用戶必須輸入樣本厚度，然后計算出電阻率，單位為Ω-cm。對這兩項測試，都強(qiáng)制應(yīng)用電流，進(jìn)行8項電壓測量。

還可以使用霍爾系數(shù)測試。使用四臺SMU儀器，強(qiáng)制應(yīng)用電流，使用正負(fù)磁場進(jìn)行8項電壓測量。磁場使用固定磁鐵生成，會提示用戶顛倒磁場?？梢栽跍y試庫中找到hall-coefficient測試，添加到項目樹中。

為成功地進(jìn)行電阻率測量，我們必需考慮潛在的錯誤來源。主要為靜電干擾、泄漏電流、光線、溫度、載流子注入等。

1、靜電干擾

當(dāng)帶電物體放到不帶電物體附近時，會發(fā)生靜電干擾。通常情況下，干擾的影響并不顯著，因為電荷在低電阻時會迅速消散。但是，高電阻材料不允許電荷迅速衰退，所以可能會導(dǎo)致測量不穩(wěn)定。由于DC或DC靜電場，可能會產(chǎn)生錯誤的讀數(shù)。

2、泄漏電流

對高電阻樣本，泄漏電流可能會劣化測量，泄漏電流源于電纜、探頭和測試夾具的絕緣電阻，通過使用優(yōu)質(zhì)絕緣體、降低濕度、使用保護(hù)裝置等，可以最大限度地降低泄漏電流。

3、光線

光敏效應(yīng)產(chǎn)生的電流可能會劣化測量，特別是在高電阻樣本上。為防止這種效應(yīng)，應(yīng)把樣本放在暗艙中。

4、溫度

熱電電壓也可能會影響測量精度，源電流導(dǎo)致的樣本變熱也可能會產(chǎn)生熱電電壓，實驗室環(huán)境中的溫度波動也可能會影響測量。由于半導(dǎo)體的溫度系數(shù)相對較大，所以可能需要使用校正因數(shù)，補(bǔ)償實驗室中的溫度變化。

5、載流子注入

此外，為防止少數(shù)/多數(shù)載流子注入影響電阻率測量，兩個電壓傳感端子之間的電壓差應(yīng)保持在100mV以下，理想情況下是25mV，因為熱電壓kt/q約為26mV。在不影響測量精度的情況下，測試電流應(yīng)盡可能低。

通過使用四個SMUs和內(nèi)置測試，可以利用4200A-SCS參數(shù)分析儀簡便地在半導(dǎo)體材料上實現(xiàn)范德堡法測量。通過使用用戶提供的磁鐵，還可以確定霍爾遷移率。如果想測試低電阻材料（如導(dǎo)體），可以使用基于Keithley 3765霍爾效應(yīng)卡的系統(tǒng)，包括2182A納伏表。