---

СОЮЗА ССР

КРЕМНИЙ И ГЕРМАНИЙ
МОНОКРИСТАЛЛИЧЕСКИЕ

ИЗМЕРЕНИЕ УДЕЛЬНОГО ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО

СОПРОТИВЛЕНИЯ ЧЕТЫРЕХЗОНДОВЫМ МЕТОДОМ

Г

Издание

официальное

ОСТ 24392-80
(СТ СЭВ 1250-78)

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО СТАНДАРТАМ
Москв

аРАЗРАБОТАН Министерством цветной металлургии СССР ИСПОЛНИТЕЛИ

В. С. Матвеев, А. Ф. Орлов, А. Г. Галванов, Н. Н. Соловьев, В. М. Михайлов

ВНЕСЕН Министерством цветной металлургии СССР

Член Коллегии А. П. Снурников

Е

УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В венного комитета СССР по

ЙСТВИЕ Постановлением Государст- стандартам от 15 сентября 1980 г.

№ 4705Г

гост
24392-80
(СТ СЭВ
1250-78)

ОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

КРЕМНИЙ И ГЕРМАНИЙ МОНОКРИСТАЛЛИЧЕСКИЕ

Измерение удельного электрического сопротивления четырехзондовым методом

Monocrystal silicon and germanium. Measurement of spesific electrical resistance by a four probe method

Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 15 сентя­бря 1980 г. № 4705 срок действия установлен

с 01.01. 1981 г.

до 01.01. 1986 г.

Несоблюдение стандарта преследуется по закону

Настоящий стандарт устанавливает четырехзондовый метод измерения удельного электрического сопротивления на плоской поверхности монокристаллов электронной или дырочной проводи­мости в диапазоне удельных сопротивлений от 1-Ю^-4 до 2*10³ Ом-см.

Метод основан на расчете величины удельного сопротивления по результатам измерения разности потенциалов в двух точках, расположенных на плоской поверхности монокристалла, при про­пускании электрического тока определенной величины через два точечных контакта, расположенных на той же поверхности. Пре­дельные значения погрешности измерений, регламентируемые нас­тоящим стандартом, обеспечиваются стандартными образцами удельного электрического сопротивления.

1. АППАРАТУРА И МАТЕРИАЛЫ

1. Установка для измерения удельного электрического сопро­тивления (см. чертеж) состоит из измерительного четырехзондового преобразователя 1 типа С2080 с четырьмя линейно расположен­ными зондами из карбида вольфрама; расстояние между зонда­ми—/₀= 1,3 мм; линейный размер рабочей площадки зонда <60 мкм; сила прижима каждого зонда к поверхности монокрис­талла — ют 0,55 до 2,0 Н; источника постоянного тока 2, обеспе­чивающего получение электрических токов изменяемой полярности

в

Издание официальное

Перепечатка воспрещена

диапазонах, соответствующих назначению установки; допустимые отклонения электрического тока за время измерения не должны превышать 0,5% от его величины;

♦ f О

'//77/ц /77/////////

прибора для измерения напряжения в диапазонах 3, приведен­ных в таблице. Погрешность измерения с 1,0%; монокристалла 4.

Сопротивление изоляции монтажа должно быть не ниже тре­буемого входного сопротивления измерительного прибора.

Верхний предел из-
меряемого удельного
электрического
сопротив-
ления р, Ом*см

Верхний предел
тока 7, А

Верхний предел
измеряемого напря-
жения L7, В

Входное сопротив-

ление измерительно­го прибора, Р , Ом,

не менее

і о-³
і о-²
10-’

10' а о² 2-Ю³

1,0-10-’ 1,0-10-’ 1,0-10-’ 8,2-10-² 8,2-Ю-³ 8,2-Ю-⁴ 4(,l-10-^s

1,2-10-⁴ 1,2-10-³ 1,2-10-² 1,0-10-’ 1,0-10-’ 1,0-10-’ 1,0-10-’

но» 1-Ю⁴ 1-Ю⁵ 1-10» 1-Ю⁷ 1-10» 2НО⁸

Материалы абразивные по ГОСТ 3647—80. Порошки алмазные по ГОСТ 9206—70.

Бязь отбеленная по ГОСТ 11680—76.

Марля медицинская по ГОСТ 9412—77.

Бумага промокательная по ГОСТ 6246—71. Вода питьевая по ГОСТ 2874—73.

Инструменты алмазные.

Ткань упаковочная, суровая.

Фильтры обеззоленные.

2. ПРОВЕДЕНИЕ ИЗМЕРЕНИЙ

   1. Измерения проводят на плоских поверхностях, имеющих шероховатость Ra не более 2,5 мкм по ГОСТ 2789—73, соблюдая условия:

расстояние между краем (границей плоскости) и ближайшим к нему зондом должно быть не менее 5 мм;

освещенность монокристаллов германия с удельным электри­ческим сопротивлением, большим 45 Ом-см, и кремния, большим 200 Ом-см, не должна превышать 50 лк. Для остальных диапазо­нов удельного электрического сопротивления допускается осве­щенность монокристаллов рассеянным светом не более 500 лк.

Искомое значение сигнала U определяют как среднее арифме­тическое из измерений при двух полярностях тока.

3. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ

   1. У

      (1)

      дельное сопротивление (р), Ом-см, вычисляют по фор­муле

Р 7 2^эфф >

где /эфф—эффективное расстояние между зондами измерительной

головки, определяемое по формуле

_z

(2)

/J 1 1 m

^ЭФФ I /1+^2 ІЗ /

где /ь І2> h — расстояния между первым и вторым, вторым и треть­

им, третьим и четвертым зондами, соответственно.

При измерительной головке С /о=1,3 мм ±0,013 мм в форму­лу (1) подставляют значение Z_o; при отклонении межзондового расстояния, превышающем 0,013 мм, в формулу (1) подставляют значение /_Эфф.

Суммарная погрешность измерения не должна превышать ±5% при доверительной вероятности Р = 0,95.

(3)

₽++ Р- где Р~—— ;

О

Л—случайная составляющая погрешности, равная 2%;

Д_с — систематическая составляющая погрешности, равная 3%.

ПРИЛОЖЕНИЕ

Обязательное

л

Результат измерения удельного электрического сопротивления может быть

приведен к любой температуре от 18 до 28°С. В этом

ное по

формуле (2) настоящего

її

стандарта удельное

случае рассчитан- сопротивление ( pf_e) ,

измеренное при температуре (^₀),

фиксированной с погрешностью + 0,5°С при

it

температуре 23°С±2°С, пересчитывают на требуемую температуру (t) по форму­

е

Р'о ^гг0 ї Г»//

где С—температурный коэффициент, взятый из табл. 1 для кремния электрон­ного (л-типа) и дырочного (p-типа) проводимости и йз табл. 2 для германия электронного (л-типа) и дырочного (p-типа) типа проводимос­ти;

t — номинальная температура от 18 до 28°С;

—удельное сопротивление, измеренное при температуре f₀;

Рї — удельное сопротивление, пересчитанное на температуру t.

Таблица 1

п-типа,
1/град

р-типа,
1 /град

0,002

0,001

0,001 0,004 0,006

0,001 0,003 0,006

0,008 0,008

0,008 0,009

Температурный коэффициент для кремния

Интервал удельного электрического сопротивления, Ом*см

Таблица 2

п-типа, 1 /град р-типа, 1/град

0,002

0,002

0,001

0,002

0,004

0,004

0,006

0,007

0,006

0,008

0,006

0,00

»

■” ; Конто-

Изменение № 1 ГОСТ 24392—80 Кремний и германий монокристаллические. Измерение удельного электрического сопротивления четырехзондовым методом Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 17.05.85 -№ 1393 срок введения установлен

с 01.01.86

Под обозначением стандарта проставить код: ОКСТУ 1770.

Вводная часть. Заменить значение: 2-Ю³ Ом-см ра 1-Т0⁴ Ом-см.

Пункт 1. Первый абзац после слов «монокристалла — от 0,55 до 2,0 Н» до­полнить словами: «(допускается использовать измерительный четырехзондовый преобразователь с номинальным межзондовым расстоянием 1,59 и 0,75 мм)»;

таблицу

дополнить значением:

■Верхний предел измеряе­мого удельного электри­ческого сопротивления р, Ом* см

Верхний предел
тока Д А

Верхний предел из-
меряемого напряже-
ния U, В

Входное сопротивле-
ние измерительного
прибора /?_вх> Ом,
не менее

«I

8-Ю-⁵

Пункт 2.1. Первый абзац. Исключить слова: «соблюдая условия»; второй абзац'изложить в новой редакции: «Измерение образцов кремния P-типа элект­ропроводности С удельным электрическим сопротивлением более 10³ Ом-СМ про­водят на плоских поверхностях с параметром шероховатости 20 мкм</?г<40 мкм по ГОСТ 2789—73.

При проведении измерений расстояние между краем (границей плоскости) и ближайшим к нему зондом должно быть не менее 44».

При измерении удельного электрического сопротивления по образующей мо­нокристалла ширина измерительной дорожки должна быть не менее 6 /д, где *0 — номинальное межзондовое расстояние».

(Продолжение см. с. 56

)

Пункт 3.3 изложить в новой редакции: «3.3. Случайная составляющая по­грешности измерения удельного электрического сопротивления, характеризую­щая сходимость результатов измерений, не должна превышать ±2 % при дове­рительной вероятности Р — 0,95.

Суммарная погрешность измерения не должна превышать ±5 % при дове­рительной вероятности Р=0,95 для образцов с удельным электрическим со­противлением не более 10³ Ом-см; не должна превышать ±8 % при довери­тельной вероятности Р = 0,95 для образцов с удельным электрическим сопро­тивлением более 10³ Ом-см».

Пункт 3.4 после слов «Результат измерения» дополнить словами: «для об­разцов с удельным электрическим сопротивлением не более 10³ Ом-см».

Пункт 3.5 перед словами «При различии в результатах измерений» допол-

н

(3>

с удельным электрическим сопротивлением не? изложить в новой редакции:

ить словами: «Для образцов более 10³ Ом-см»; формулу (3)

Г

Приложение. Таблица 1. противления, Ом-см». Заменит

рафа- «Интервал удельного электрического со- значение: 10,0—1000 на 10.0—10000.

(НУС № 8 1985 г.)

Группа В59

Изменение № 2 ГОСТ 24392—80 Кремний и германий монокристаллические.

Измерение удельного электрического сопротивления четырехзондовым методом Утверждено и введено в действие Постановлением Государственного комитета

СССР по управлению качеством продукции и стандартам от

Дата

ведения 01.01.91

4 Зак. 1575

f Н t

ТГП7777Т7777777777777

Н

новой редакции:

аименование стандарта на английском языке изложить в

«Monocrystalline silicon and germanium. Measurement of the electrical resistivity by the four-probe method».

Вводную часть изложить в новой редакции: «Настоящий стандарт устанав­ливает четырехзондовый метод измерения удельного электрического сопротив­ления на плоской поверхности слитков монокристаллических кремния и герма­ния электронного или дырочного типа электропроводности в диапазоне значе­ний удельного электрического сопротивления от 1 • 10“⁴Ом - см до 1 • 10⁴ Ом • см.

Метод основан на измерении разности потенциалов между двумя зондами четырехзондовой измерительной головки, установленной на поверхности контро­лируемого образца, при пропускании электрического тока определенной вели­чины через два других точечных зонда, расположенных на той же поверхности, и вычислении удельного электрического сопротивления».