전기저항평가

소개글

면저항 측정기를 이용해 알고자하는 시편의 두께와 저항에 대해 알아보고 결과를 분석해보는 실험리포트입니다.

목차

1. 실험목표및 이론
2. 실험방법
3. 실험결과 고찰
4. 결론
5. 참고문헌

본문내용

(1) 실험 목표
4 point probe를 통해 실제재료의 전기적 특성 중 면저항을 측정해보고 재료의 두께나 화학적 조성에 따라 결과가 어떻게 달라지는지에 대해 고찰해본다.

(2) 실험 관련 이론
- 4point probe 원리
균일한 간격으로 배열된 탐침 4개 중 바깥쪽 바늘 두 개에 전류를 흘리고 안쪽 바늘 두 개로 전압을 측정해 전압을 전류로 나누어주어 재료의 표면저항을 산출한다. 산출한 표면저항값에 박막두께를 곱하여 비저항을 산출한다.

<중 략>

Van der Pauw Method 를 통해 면저항 Rs를 계산하는 과정을 알아보면, 측정하고자 하는 재료에 4개의 침 (4point probe)을 찍을 때, 재료의 반시계방향으로 번호를 매긴다. 접점 1을 통해 양의 직류 전류를 도입했을 때 2를 통해 빠져나가는 전류를 I12라 하고, 접점 3과 4 사이에서 측정된 직류 전압을 V34로 가정한다. 이때에 전류가 12 모서리를 통해 흐른다면 그 때의 측정전압은 맞은편 모서리의 전압이어야 한다. 옴의 법칙을 활용해 저항 R1234를 말하면 V34/I12가 된다. 전체 면저항 Rs 저항값을 구하기 위해 역수값 R34,12 와 R41,23 뿐 아니라 극성을 바꾸어 저항을 측정하여 저항값의 정확성을 높여준다. 결국 최종적으로 Rvertical 값은 R12,34 + R34,12 + R21,43 + R43,21을 다 더해 4로 나눈 평균값이고, Rhorizontal 값은 R23,41 + R41,23 + R32,14 + R14,32를 다 더해 4로 나눈 평균값이다.

<중 략>

(1) 스퍼터링 기판 위치에 따른 면저항 차이 분석
먼저, AZO 시편의 면저항값을 비교했을 때, ABCD 네 개 시편의 증착조건은 모두 같으나 스퍼터링 시 장비 내부의 기판 홀더 위치만 다르다. I홀더의 동일조건 A, B와 II홀더의 동일조건 C, D를 각각 비교하였을 때 스퍼터링 시 같은 홀더끼리는 30 옴퍼 스퀘어의 차이를 보인다. 각 홀더의 위치에 따른 면저항 차이가 30으로 비슷한 것으로 보아서 스퍼터링 할 때 같은 조건에 같은 홀더이더라도, 즉 아주 작은 위치 차이만 있어도 면저항값에 영향을 준다는 것을 알 수 있다.

참고 자료

금속 전기비저항의 정밀측정에 관한 연구 - 강전홍 외 5명
http://en.wikipedia.org/wiki/Van_der_Pauw_method
http://ko.wikipedia.org/wiki/%ED%99%80_%ED%9A%A8%EA%B3%BC