測(cè)量導(dǎo)體電阻率的方法是通過(guò)一對(duì)引線強(qiáng)制電流流過(guò)樣品，用另一對(duì)引線測(cè)量其電壓降來(lái)決定已知幾何尺寸的樣品的電阻。
雖然，測(cè)量電阻率使用的具體方法決定于樣品的大小和形狀，但是所有的方法都需要使用靈敏的電壓表和電流源或微歐姆計(jì)來(lái)進(jìn)行測(cè)量，因?yàn)橐獪y(cè)量的電阻一般都非常小。
方法一：四探針?lè)ǎㄕ麎K材料）
圖1示出測(cè)試整塊材料，如金屬棒或金屬條電阻率的系統(tǒng)，將電流源連到樣品的兩端，電壓表的引線則按已知的距離放置。
根據(jù)樣品的橫截面積和電壓表引線之間的距離計(jì)算出電阻率：其中， ρ=以厘米-歐姆為單位的電阻率；V=電壓表測(cè)量的電壓；I=電流源電流；A=以厘米2為單位的樣品的橫截面積(w×t) ；L=以厘米為單位的電壓表引線之間的距離。
為了補(bǔ)償熱電動(dòng)勢(shì)的影響，在正向測(cè)試電流之下得到一個(gè)電壓讀數(shù)，再在負(fù)向測(cè)試電流之下得到另一個(gè)電壓讀數(shù)，將這兩個(gè)電壓讀數(shù)的絕對(duì)值進(jìn)行平均，并將其用在公式的VI中，大多數(shù)材料都具有很大的溫度系數(shù)，所以一定要將樣品保持在已知的溫度之下進(jìn)行測(cè)試。
方法二：四探針?lè)ǎū∑牧希?/strong>
四探針?lè)ㄓ迷?strong>非常薄的樣品，例如晶圓片和導(dǎo)電涂層上。圖2是四點(diǎn)銅線探針用于電阻率測(cè)量的配置圖。電流從兩個(gè)外部的探針加入，而電壓降則在兩個(gè)內(nèi)部的探針之間測(cè)量。表面電阻率的計(jì)算公式為：
其中：σ=以歐姆/□ 為單位的表面電阻率，V=電壓表測(cè)得的電壓，I=電流源電流。
注意，表面電阻率的單位表達(dá)為歐姆，以區(qū)別于測(cè)量出的電阻(V/I)。對(duì)于極薄或極厚的樣品，可能需要使用修正因子對(duì)電阻率的計(jì)算進(jìn)行修正。
方法三：van der Pauw范德堡測(cè)量法
雖然范德堡van der Pauw電阻率測(cè)量法主要用于半導(dǎo)體工業(yè)，但是也可用于其它一些應(yīng)用工作，例如：用來(lái)確定超導(dǎo)體或其它薄片材料的電阻率。
van der Pauw法用于扁平、厚度均勻、任意形狀，而不含有任何隔離孔的樣品材料。如圖3所示，接觸點(diǎn)應(yīng)當(dāng)很小，并且安放在樣品的外圍。
圍繞樣品進(jìn)行8次測(cè)量。對(duì)這些讀數(shù)進(jìn)行數(shù)學(xué)組合來(lái)決定樣品的平均電阻率。
圖4示出使用van der Pauw法決定導(dǎo)電樣品電阻率的完整系統(tǒng)。
該系統(tǒng)包括用來(lái)提供流過(guò)樣品的電流的6220型電流源和用來(lái)測(cè)量產(chǎn)生電壓降的2182A型納伏表。由7168 型納伏卡和7156型通用卡組成的開(kāi)關(guān)矩陣在四個(gè)樣品端子上切換電壓表和電流源。
這些開(kāi)關(guān)卡必須按照?qǐng)D中所示進(jìn)行連接。從7168卡到樣品的連接必須使用不鍍錫的銅線以便將熱電動(dòng)勢(shì)降到最低。然后，必須將這些從7168卡的連接延伸到7156卡。7001型掃描器主機(jī)控制這些開(kāi)關(guān)卡。
為了向端子3和4送入電流，應(yīng)當(dāng)閉合通道7L和4H。而測(cè)量端子 1和2之間的電壓降則應(yīng)當(dāng)閉合通道15L和12H。 如果被測(cè)樣品的電阻率范圍很寬，可以用7065型霍爾效應(yīng)卡來(lái)代替7168和7156掃描器卡。
有關(guān)van der Pauw法的更進(jìn)一步的信息可以在ASTM標(biāo)準(zhǔn)F76中找到。
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