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利用静电计采用用恒压或恒流的方法测量大于1GΩ的高电阻？

2011-8-9 14:22:29 3653 静电计恒压恒流测量高电阻

0 恒压法测量高电阻，需要使用一台能够测量弱电流的仪器和一台直流恒压源。有些静电计和皮安计具有内置的电压源，能够自动地计算出未知电阻。使用静电计和皮安计的恒压法的基本电路配置如图2-30a所示。而图2-30b则示出了使用SMU，采用恒压法进行高电阻测量的情况。在此方法中，恒压源（V）与未知电阻（R）和安培计（IM）相串联。由于安培计上的电压降可以忽略，所以所有的测试电压都出现在电阻R上。由安培计测量产生的电流，再使用欧姆定律计算出电阻（R = V/I）。高电阻通常是所加电压的函数，所以恒压法比恒流法要优越。在选定的电压下进行测量，就可以得到电阻与电压的曲线，并可以决定 “电阻的电压系数”。采用这种方法的应用工作包括测试两端高阻器件、测量绝缘电阻、确定绝缘材料的体电阻率和表面电阻率等。恒压法需要测量弱电流，所以第2.3节（弱电流测量）介绍的各种威廉希尔官方网站和误差来源都适用于这种方法。测量高电阻时两个最常见的误差来源是静电干扰和泄漏电流。如第2.6.2节所介绍，将高阻抗电路屏蔽可以尽量降低静电干扰的影响。采用第2.3.1节介绍的保护威廉希尔官方网站可以控制泄漏电流的影响。采用恒流法，可以使用静电计电压表和电流源或者只使用静电计欧姆计来测量高电阻。也可以使用具有高输入阻抗的电压表和微电流源的SMU来进行测量。使用带有分立的电流源的静电计电压表或SMU 时，用户能够进行四线测量并控制流过样品的电流。静电计欧姆计依据测量的量程，在规定的电流下，进行两线电阻测量。使用静电计电压表和外部电流源恒流源法的基本电路配置如图2-31所示。电流源的电流（I）流过未知电阻（R），并由静电计电压表测量其电压降（V）。用这种方法可以测量高达1012Ω的电阻。虽然基本方法看起来非常简单，但是必须采取一些预防性的措施。电压表的输入阻抗与源电阻相比必须足够高，以便使负载误差保持在可以接受的水平。通常静电计电压表的输入阻抗大约为1014Ω。而且，电流源的输出电阻必须比未知电阻大得多，才能使测量为线性。样品两端的电压决定于样品的电阻，因此在使用恒流法时，难于考虑电压系数的问题。如果关心电压系数，最好使用恒压法。静电计电压表和分离的电流源可以在采用四点探头法或van der Pauw法测量半导体材料的高电阻率时使用。 0
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