方塊電阻又稱(chēng)膜電阻,是用于間接表征薄膜膜層、玻璃鍍膜膜層等樣品上的真空鍍膜的熱紅外性能的測(cè)量值,該數(shù)值大小可直接換算為熱紅外輻射率。方塊電阻的大小與樣品尺寸無(wú)關(guān),其單位為Siements/sq,后增加歐姆/sq表征方式,該單位直接翻譯為方塊電阻或者面電阻,用于膜層測(cè)量又稱(chēng)為膜層電阻。
方塊電阻如何測(cè)試呢,可不可以用用表電阻檔直接測(cè)試圖所示的材料呢?不可以的,因用表的表筆只能測(cè)試點(diǎn)到點(diǎn)之間的電阻,而這個(gè)點(diǎn)到點(diǎn)之間的電阻不表示何意義。如要測(cè)試方阻,我們需要在A邊和B邊各壓上個(gè)電阻比導(dǎo)電膜電阻小得多的圓銅棒,而且這個(gè)圓銅棒光潔度要,以便和導(dǎo)電膜接觸良好。這樣我們就可以通過(guò)用用表測(cè)試兩銅棒之間的電阻來(lái)測(cè)出導(dǎo)電薄膜材料的方阻。
如果方阻值小,如在幾個(gè)歐姆以下,因?yàn)榇嬖诮佑|電阻以及用表本身性能等因素,用用表測(cè)試就會(huì)存在讀數(shù)不穩(wěn)和測(cè)不準(zhǔn)的情況。這時(shí)就需要用門(mén)的用四端測(cè)試的低電阻測(cè)試儀器,如毫歐計(jì)、微歐儀等。測(cè)試方法如下:用四根光潔的圓銅棒壓在導(dǎo)電薄膜上,如圖二所示。四根銅棒用A、B、C、D表示,它們上面焊有導(dǎo)線接到毫歐計(jì)上,我們使BC之間的距離L等于導(dǎo)電薄膜的寬度W,至于AB、CD之間的距離沒(méi)有要求,般在10--20mm就可以了,接通毫歐計(jì)以后,毫歐計(jì)顯示的阻值就是材料的方阻值。這種測(cè)試方法的優(yōu)點(diǎn)是:(1)用這種方法毫歐計(jì)可以測(cè)試到幾百毫歐,幾十毫歐,甚至更小的方阻值,(2)由于采用四端測(cè)試,銅棒和導(dǎo)電膜之間的接觸電阻,銅棒到儀器的引線電阻,即使比被測(cè)電阻大也不會(huì)影響測(cè)試度。(3)測(cè)試度。由于毫歐計(jì)等儀器的度很,方阻的測(cè)試度主要由膜寬W和導(dǎo)電棒BC之間的距離L的機(jī)械度決定,由于尺寸大,這個(gè)機(jī)械度可以做得。在實(shí)際操作時(shí),為了提測(cè)試度和為了測(cè)試長(zhǎng)條狀材料,W和L不定相等,可以使L比W大很多,此時(shí)方阻Rs=Rx*W/L,Rx為毫歐計(jì)讀數(shù)。
此方法雖然度,但麻煩,尤其在導(dǎo)電薄膜材料大,形狀不整齊時(shí),很難測(cè)試,這時(shí)就需要用用的四探針探頭來(lái)測(cè)試材料的方阻,如圖三所示。
探頭由四根探針阻成,要求四根探針頭的距離相等。四根探針由四根引聯(lián)接到方阻測(cè)試儀上,當(dāng)探頭壓在導(dǎo)電薄膜材料上面時(shí),方阻計(jì)就能立即顯示出材料的方阻值,具體原理是外端的兩根探針產(chǎn)生電場(chǎng),內(nèi)端上兩根探針測(cè)試電場(chǎng)在這兩個(gè)探點(diǎn)上形成的電勢(shì)。因?yàn)榉阶柙酱螅a(chǎn)生的電勢(shì)也越大,因此就可以測(cè)出材料的方阻值。需要提出的是雖然都是四端測(cè)試,但原理上與圖二所示用銅棒測(cè)方阻的方法不同。因電場(chǎng)中僅少分電在BC點(diǎn)上產(chǎn)生電壓(電勢(shì))。所示靈敏度要低得多,比值為1:4.53。
影響探頭法測(cè)試方阻度的因素:
(1)要求探頭邊緣到材料邊緣的距離大大于探針間距,般要求10倍以上。
(2)要求探針頭之間的距離相等,否則就要產(chǎn)生等比例測(cè)試誤差。
(3)理論上講探針頭與導(dǎo)電薄膜接觸的點(diǎn)越小越好。但實(shí)際應(yīng)用時(shí),因針狀電容易破壞被測(cè)試的導(dǎo)電薄膜材料,所以般采用圓形探針頭。
zui后談?wù)剬?shí)際應(yīng)用中存在的問(wèn)題
1、如果被測(cè)導(dǎo)電薄膜材料表面上不干凈,存在油污或材料暴露在空氣中時(shí)間過(guò)長(zhǎng),形成氧化層,會(huì)影響測(cè)試穩(wěn)定性和測(cè)試度。在測(cè)試中需要引起注意。
2、如探頭的探針存在油污等也會(huì)引起測(cè)試不穩(wěn),此時(shí)可以把探頭在干凈的白紙上滑動(dòng)幾下擦擦可以了。
3、如果材料是蒸發(fā)鋁膜等,蒸發(fā)的厚度又太薄的話(huà),形成的鋁膜不能均勻的連成片,而是形成點(diǎn)狀分布,此時(shí)方塊電阻值會(huì)大大增加,與通過(guò)稱(chēng)重法計(jì)算的厚度和方阻值不樣,因此,此時(shí)就要考慮到加入修正系數(shù)。
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