2. Описание лабораторной установки
Лабораторная установка включает в себя
установку "Зонд-1" и "Измеритель
удельного сопротивления цифровой
13МП-0,001". Конструкция "Зонд-1"
содержит систему зондовых головок,
закрепленных на кольцевом подъемнике
кронштейна, и предметный столик, на
котором закрепляется контролируемая
подложка (в производственном варианте
подложка закрепляется на столике с
помощью вакуумного присоса). Конструкция
зондовой установки обеспечивает вращение
предметного столика относительно
вертикальной оси (на 90°), перемещение
его на установленный шаг по осям X
и Y с помощью
микрометрических винтов (с точностью
0,01 мм), а также подъем столика с помощью
электромагнита (тумблер "столик"
в положении "вверх") для обеспечения
контакта зондов с подложкой. Усилие
нажатия каждого контакта на пластину
должно быть 25
5
г. Перемещение столика на очередной шаг
допустимо лишь при опущенном столике,
когда зонды не касаются поверхности
пластины. Перемещение поднятого столика
может вызвать поломку зондов и порчу
поверхности пластины.
В измерителе используется 4-х зондовый метод измерения удельного сопротивления. Контактное устройство обеспечивает одновременное контактирование четырех зондов с измеряемой пластиной. Зонды расположены на одной прямой линии, на равных расстояниях друг от друга. Через внешние зонды пропускается ток от стабилизатора тока, который может регулироваться и измеряться в пределах 0,01 – 10 мА. На передней панели измерительного прибора расположены цифровой вольтметр и органы управления прибором.
ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ
3.1. Ознакомиться с методами измерения удельного поверхностного сопротивления резистивных пленок, конструкцией лабораторной установки и контрольно-измерительной аппаратурой.
3.2. Выполнить измерение удельного поверхностного сопротивления на стандартной ситалловой подложке размером 48х60 мм.
Перемещая столик, установить зонды в левом нижнем углу подложки. Установить показания лимбов микрометрических винтов на нули. Опустить кронштейн с зондами до касания зондов с подложкой.
Переключателями диапазонов тока "мкА – мА", а также "1мкА", "10 мкА", "0,1мА", "1 мА" или "10 мА" выберите величину измерительного тока, а ручками "Грубо", "Точно" выставите показания цифрового вольтметра "0453".
Нажмите кнопку "0,1" или "1 В", в зависимости от ожидаемой величины напряжения. Нажмите кнопку "Измерение" и произведите отсчет напряжения между внутренними зондами по цифровому вольтметру Uизм, мВ. Измеренное значение R0 рассчитайте в соответствии с данными табл.1.3 и занесите полученные данные в соответствующую ячейку табл.1.4.
Таблица 1.3
Ожидаемое значение R0 , Ом/ڤ |
Диапазон тока |
Предел напряжения |
Величина R0 , Ом/ڤ |
До 100 |
10 мА |
0,1 В |
Uизм х 1000 |
До 1000 |
10 мА 1,0 мА |
1,0 В 0,1 В |
Uизм х 10 000 |
До 10 000 |
1,0 мА 0,1 мА |
1,0 В 0,1 В |
Uизм х 100 000 |
До 100 000 |
0,1 мА 10 мкА |
1,0 В 0,1 В |
Uизм х 1 000 000 |
Таблица 1.4
Положение зондовой головки |
|||||||||
По оси "У" |
По оси "Х" |
||||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
7 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Поднимите кронштейн, переместите столик по оси X на шаг 6 мм (что соответствует 5 полным оборотам микрометрического винта X – один оборот соответствует перемещению на 1,2 мм). Опустите кронштейн и повторите отсчет во второй точке. Проведите аналогично еще семь измерений по оси X (стороне 60 мм). Затем переместите с помощью микрометрического винта У столик на 6 мм и т.д. После завершения экспериментальной части выключите аппаратуру.
3.3. По результатам измерений необходимо построить гистограмму (выбрав 5-6 интервалов) и рассчитать статистические оценки математического ожидания m(R0) и среднеквадратического отклонения σ(R0) удельного поверхностного сопротивления пленки.