工科物理实验格式

实验名称：实验7.4金属薄膜电阻率的测量 班级：信息0503 实验日期：2007.6.14 姓名：宋江凌 学号：40550070 同组人姓名： 【目的要求】：1对实验有直观感性的认识2.学会用四探针法测量金属薄膜电阻率的原理和方法3.了解薄膜的膜厚对金属电阻率的影响4.分析用四探针法测量金属膜率时可能产生误差的根源 【实验原理】：1.薄膜的厚度对连续金属薄膜电阻率的影响 金属中自由电子的平均自由程越短，金属材料的电阻率越大。根据薄膜定义，薄膜材料都在厚度非常薄，如果金属膜膜厚小于某一值时，薄膜的厚度将对自由电子的平均自由程产生影响，从而影响电阻率。 设金属薄膜厚度为d电场E沿着-x方向，假设自由电子从o点出发到达薄膜的表面H点 OH的距离同金属块体材料中的自由电子的平均自由程B相等 2.金属薄膜电阻率的测量 由于金属块体材料的电阻很低，他的电阻率的测量要采用四端接线法。 将仪器接好后流经薄膜表面产生的电压可以从电压表中读出。在薄膜的面积为无限大或远远大于四探针中相邻探针的距离的时候，金属薄膜的电阻率P可以由下式给出

?F?V××d ln2I?d是薄膜的膜厚I是流经薄膜的电流 【实验仪器】：四探针组件，SB188精密直流电流源PZ158A直流数字电压表，具有五种不同膜厚的金属薄膜材料。 【实验内容】：1打开SB118精密直流电流源和PZ158A直流数字电压表的开关，使仪器预热15min 2.认真观察镀有金属膜的玻璃衬底，确定具有金薄膜的一面 3.把样品放在样品台使具有金属膜的一面向上。让四探针的针尖轻轻接触到金属膜的表面，然后拧动四探针架上的螺钉把四探针架固定在样品台上，使四探针的所有针尖同金属膜有良好的接触。 4.把四探针引线的端子分别正确的插入相应的SB118精密直流电流源的电流输出和PZ158A的直流数字电压表的输入中。 5.使用Sb118精密直流电流源中的电流源部分，适当选择量程选择的按键以及适当调节“电流调节”的“粗调”和“细调”从而测量九个电流值所对应的电压值。切换量程选择时应该先将电流降为零。在某一电流值所对应的电压值，应分别测量正反向电压再取其平均值。 6.分别测量不同膜厚的金属膜的V/I，应用式子计算他们的电阻率。注意：换测量样品时，一定要把SB118精密直流电流源的电流调为零。 7.记录表格 电流I/mA 正向电压V＋/mV 反向电压V-/mV V平均值 8.实验完成后；关上各个仪器的电源，降测量样品从样品台上取下来，整理好的工作台上面。 9.参考数值：室温下 约为2.05×10（-8）

【数据和数据处理】：

【分析讨论】：

【结论】：