CN111487465B - 探针间距校准方法、接触电阻率和界面电阻率的测试方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种探针间距的校准方法、一种接触电阻率的测试方法和一种界面电阻率的测试方法，探针间距的校准方法包括将探针之间的间距调整为多个不同的预设间距，获取任一预设间距下测试第一样品所得的第一电阻；根据多个预设间距以及相对应的预设间距下所测得的第一电阻确定第一电阻与预设间距之间的第一线性关系；根据第一预设公式推导出第一电阻与预设间距之间的第一数学关系式，根据第一线性关系与第一数学关系式之间的对应关系，确定探针的间距误差；根据预设间距与间距误差确定探针的实际间距。本发明提供的探针间距的校准方法，消除了测量时由于探针形变或针尖面积而导致的探针实际间距与预设间距之间存在的误差，提高了仪器的测量精度。

Description

探针间距校准方法、接触电阻率和界面电阻率的测试方法

技术领域

本发明涉及电阻率的测量技术领域，具体而言，涉及到一种探针间距校准方法、一种接触电阻率的测试方法和一种界面电阻率的测试方法。

背景技术

相关技术中，由于塞贝克系数与体电阻率测试仪的探针悬空部分较长，探针会发生弯曲，或者由于探针外包的陶瓷管的弯曲，导致探针之间的实际间距与探针的预设间距之间存在误差，或者探针针尖面积较大，从而导致仪器的测量结果出现误差。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。

为此，本发明的第一方面提出了一种探针间距校准方法。

本发明的第二方面提出了一种接触电阻率的测试方法。

本发明的第三方面提出了一种界面电阻率的测试方法。

有鉴于此，本发明的第一方面提供了一种探针间距的校准方法，用于塞贝克系数与体电阻率测试仪，包括：将探针之间的间距调整为多个不同的预设间距，获取任一预设间距下测试第一样品所得的第一电阻；根据多个预设间距以及相对应的预设间距下所测得的第一电阻确定第一电阻与预设间距之间的第一线性关系；根据第一预设公式推导出第一电阻与预设间距之间的第一数学关系式，根据第一线性关系与第一数学关系式之间的对应关系，确定探针的间距误差；根据预设间距与间距误差确定探针的实际间距。

本发明提供的探针间距的校准方法，用于塞贝克系数与体电阻率测试仪，首先将探针之间的间距调整为一个预设间距，测量第一样品的电阻，记录预设间距和对应测得的第一电阻，然后调整探针间距为其它不同的预设间距，再次测量第一样品的电阻，记录预设间距和相对应的第一电阻，多次调整预设间距并测量第一样品的电阻值，获得不同预设间距相对应的第一电阻值，从而获得第一电阻与预设间距之间的第一线性关系。进一步地，根据第一预设公式可以推导出第一电阻与预设间距之间的第一数学关系式，可知，第一线性关系与第一数学关系式均为第一电阻和预设间距之间的数学关系式，由此，可以根据第一线性关系和第一数学关系式之间的对应关系，确定探针之间的间距误差，进而根据间距误差和预设间距确定探针之间的实际间距。本发明提供的探针间距的校准方法，通过多次测量同一样品，从而获得电阻与预设间距之间的线性关系，并根据预设公式推导出电阻与预设间距之间的数学关系式，再将根据线性关系和数学关系式之间的对应关系，可以确定探针之间的间距误差，进而确定探针之间的实际间距。消除了测量时由于探针形变而或针尖面积导致的探针实际间距与预设间距之间存在的误差，提高了仪器的测量精度。

具体地，第一样品为标准均匀的半导体材料或金属材料。

具体地，以预设间距L₁为横坐标、第一电阻R₁为纵坐标建立平面直角坐标系，并根据L₁及相对应的R₁获得第一电阻与预设间距之间的第一线性关系为：R₁＝aL₁+b，其中a为第一线性关系的斜率，b为第一线性关系的截距。

另外，本发明提供的上述技术方案中的探针间距的校准方法还可以具有如下附加技术特征：

在上述技术方案中，进一步地，根据第一线性关系与第一数学关系式之间的对应关系，确定探针的间距误差的步骤，具体包括：第一线性关系的斜率等于第一数学关系式的第一斜率；第一线性关系的截距等于第一数学关系式的第一截距；根据第一数学关系式确定探针的间距误差。

在该技术方案中，由于第一线性关系和第一数学关系式均为第一电阻和预设间距之间的数学关系式，因此，第一数学关系式可以变形为 R₁＝aL₁+b形式，由此可以根据第一线性关系和第一数学关系式斜率与截距的对应关系，确定第一数学关系式的斜率即等于第一线性关系的斜率a，第一数学关系式的截距即等于第一线性关系的截距b，而a与b的值均可以根据第一线性关系得出，进而，根据a与b的值以及第一数学关系式可以计算出探针的间距误差。通过第一线性关系确定a与b的具体数值，再根据第一线性关系和第一数学关系式之间的对应关系，可以准确地计算出探针的间距误差，进而准确地获得探针的实际间距，进一步提高了仪器的测量精度。

具体地，根据第一预设公式

进行变形推导，可以得出第一数学关系式为：

其中，R₁为第一电阻，L₁预设间距，δ_L为间距误差，ρ₁为第一样品的电阻率，A₁为第一样品的横截面积，通过第一数学关系式和第一线性关系的对应关系可知，第一数学关系式的斜率等于第一线性关系的斜率，即

第一数学关系式的截距等于第一线性关系的斜率，即

进而通过计算可以得出，探针的间距误差为：

探针之间的实际间距为L₁与间距误差δ_L之差，即为

在上述任一技术方案中，进一步地，将探针之间的间距调整为多个不同的预设间距，获取任一预设间距下测试第一样品所得的第一电阻的步骤，具体包括：多个不同的预设间距分别为4mm、6mm和8mm；以预设间距为4mm、6mm和8mm分别测试第一样品的第一电阻。

在该技术方案中，现有塞贝克系数与体电阻率测试仪中，调整探针间距的陶瓷支架大多将探针的预设间距定为4mm、6mm和8mm，三个距离，在校准探针间距时，可以利用调整探针间距的陶瓷支架将探针预设间距分别调整为4mm、6mm和8mm进行测量，简化了测量过程，同时可以减少调整探针预设间距时所产生的误差，进一步提高了探针间距的校准精度。

进一步地，在校准探针间距时，探针的预设间距可以调整为两个预设间距，也可以调整为三个以上的预设间距进行测量，由于第一样品为标准均匀的半导体材料或金属材料，因此第一样品各个部分的电阻率是相等的，根据第一预设公式

可知，在ρ和A不变的情况下，无论经过多少次测量，R与L的线性关系必然是一条直线，即，第一线性关系必然为 R₁＝aL₁+b的形式。

根据本发明的第二方面，提供了一种接触电阻率的测试方法，用于塞贝克系数与体电阻率测试仪，包括：利用上述任一技术方案中的探针间距的校准方法，确定任一预设间距相对应的实际间距；将探针之间的间距调整为多个不同的预设间距，获取任一预设间距下测量第二样品所得的第二电阻；根据多个第二电阻以及预设间距相对应的实际间距，确定第二电阻与实际间距之间的第二线性关系；根据第一预设公式推导出第二电阻与实际间距之间的第二数学关系式；根据第二线性关系与第二数学关系式之间的对应关系，确定第二样品的界面电阻；根据第二预设公式和界面电阻确定第二样品的接触电阻率。

本发明提供的接触电阻率的测试方法，测试第二样品的接触电阻率，其中，第二样品为中间带有焊接层的标准均匀半导体材料，测试时探针与第二样品的接触点分别位于焊接层的两侧。首先，利用上述任一技术方案中的探针间距的校准方法，确定探针的实际间距，然后将探针间距调整为多个不同预设间距分别对第二样品进行测试，得到第二电阻，进而，根据多个第二电阻和相应预设间距所对应的实际间距，得到第二电阻与探针实际间距之间的第二线性关系，进一步地，根据第一预设公式可以推导出第二电阻与实际间距之间的第二数学关系式，可知，第二线性关系与第二数学关系式均为第二电阻和实际间距之间的数学关系式，由此，可以根据第二线性关系和第二数学关系式之间的对应关系，确定第二样品的界面电阻，进而，根据第二预设公式和第二样品的界面电阻确定第二样品的接触电阻。本发明提供的接触电阻率的测试方法，通过探针间距的校准，消除了由于探针形变而造成的探针间距的误差，提高了测量的准确性。通过实际测量得出的线性关系式，根据预设公式推导出的数学关系式，并根据二者之间的对应关系，可以直接将推导出的数学关系式中的未知量计算出来，节省了测试步骤，减小了测试难度。

具体地，以实际间距L_i为横坐标、第二电阻R₂为纵坐标建立平面直角坐标系，并根据L_i及相对应的R₂获得第二电阻与实际间距之间的第二线性关系为：R₂＝a_iL_i+b_i，其中a_i为第二线性关系的斜率，b_i为第二线性关系的截距。

在上述技术方案中，进一步地，根据第二线性关系与第二数学关系式之间的对应关系，确定第二样品与焊接层之间的界面电阻的步骤，具体包括：第二线性关系的斜率等于第二数学关系式的第二斜率；第二线性关系的截距等于第二数学关系式的第二截距；根据第二数学关系式确定界面电阻。

在该技术方案中，由于第二线性关系和第二数学关系式均为第二电阻和实际间距之间的数学关系式，因此，第二数学关系式可以变形为 R₂＝aL_i+b形式，由此可以根据第二线性关系和第二数学关系式斜率与截距的对应关系，确定第二数学关系式的第二斜率即等于第二线性关系的斜率a_i，第二数学关系式的第二截距即等于第二线性关系的截距b_i，而a_i与b_i的值均可以根据第二线性关系得出，进而，根据a_i与b_i的值以及第二数学关系式可以计算出第二样品的界面电阻。通过第二线性关系和第二数学关系式之间的对应关系，可以根据第二线性关系直接将推导出的第二数学关系式中的未知量计算出来，节省了测试步骤，减小了测试难度。

具体地，根据第一预设公式

进行变形推导，可以得出第二数学关系式为：

其中，R₂为第二电阻，L_i为实际间距，ρ₂为第二样品的电阻率，A₂为第二样品的横截面积，R_i为界面电阻，t为第二样品的焊接层厚度，通过第二数学关系式和第二线性关系的对应关系可知，第二数学关系式的第二斜率等于第二线性关系的斜率，即

第二数学关系式的第二截距等于第二线性关系的斜率，即

进而通过计算可以得出，第二样品的界面电阻为：R_i＝b_i+a_i×t。

进一步地，根据第二预设公式：ρ_c＝0.5R_i×A₂，通过计算可以得出，第二样品的接触电阻率为：ρ_c ＝0.5(b_i+a_i×t)×A₂。

在上述任一技术方案中，进一步地，将预设间距调整为多个不同距离，获取任一预设间距下测量第二样品所得的第二电阻的步骤，具体包括：多个不同的预设间距分别为4mm、6mm和8mm；以预设间距为4mm、6mm 和8mm分别测试第二样品的第二电阻。

在该技术方案中，现有塞贝克系数与体电阻率测试仪中，调整探针间距的陶瓷支架大多将探针的预设间距定为4mm、6mm和8mm，三个距离，在校准探针间距时，可以利用调整探针间距的陶瓷支架将探针预设间距分别调整为4mm、6mm和8mm进行测量，简化了测量过程，同时可以减少调整探针预设间距时所产生的误差，进一步提高了探针间距的校准精度。

进一步地，在校准探针间距时，探针的预设间距可以调整为两个预设间距，也可以调整为三个以上的预设间距进行测量。

根据本发明的第三个方面，提供了一种界面电阻率的测试方法，用于塞贝克系数与体电阻率测试仪，包括：利用上述任一技术方案中的探针间距的校准方法，确定探针之间的实际间距；利用上述任一技术方案中的接触电阻率的测试方法，确定第二样品的接触电阻率；根据第三预设公式以及接触电阻率，确定第二样品的界面电阻率。第三预设公式为：ρ_i＝2ρ_c；其中，ρ_i为第二样品的界面电阻率，ρ_c为接触电阻率。

本发明提供的界面电阻率的测试方法，测试第二样品的界面电阻率，其中，第二样品为中间带有焊接层的标准均匀半导体材料，测试时探针与第二样品的接触点分别位于焊接层的两侧。首先，利用上述任一技术方案中的探针间距的校准方法，确定探针的实际间距，然后利用上述任一技术方案中的接触电阻率的测试方法，确定第二样品的接触电阻率，最后，根据第三预设公式和第二样品的接触电阻率确定第二样品的界面电阻率。

具体地，根据第三预设公式ρ_i＝2ρ_c，以及第二样品的接触电阻率ρ_c＝0.5(b_i+a_i×t)×A₂，通过计算得出，第二样品的界面电阻率为：ρ_i＝(b_i+a_i×t)×A₂。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1示出了本发明一个实施例的探针间距的校准方法的流程示意图；

图2示出了本发明另一个实施例的探针间距的校准方法的流程示意图；

图3示出了本发明一个实施例的接触电阻率的测试方法的流程示意图；

图4示出了本发明另一个实施例的接触电阻率的测试方法的流程示意图；

图5示出了本发明的一个实施例中的界面电阻率的测试方法的流程示意图；

图6示出了本发明的一个实施例中探针预设间距为4mm时测试第一样品的结构示意图；

图7示出了本发明的一个实施例中探针预设间距为6mm时测试第一样品的结构示意图；

图8示出了本发明的一个实施例中探针预设间距为8mm时测试第一样品的结构示意图；

图9示出了本发明的一个实施例中三种温度条件下第一电阻与探针预设间距之间的线性关系示意图；

图10示出了本发明的一个实施例中三种温度条件下第一电阻与探针实际间距之间的线性关系示意图；

图11示出了本发明的一个实施例中探针预设间距为4mm时测试第二样品的结构示意图；

图12示出了本发明的一个实施例中探针预设间距为6mm时测试第二样品的结构示意图；

图13示出了本发明的一个实施例中探针预设间距为8mm时测试第二样品的结构示意图；

图14示出了本发明的一个实施例中三种温度条件下第二电阻与探针实际间距之间的线性关系示意图；

图15示出了本发明的一个实施例中三种温度条件下第二电阻与探针预设间距之间的线性关系示意图。

其中，图6至图8、图11至图13中的附图标记与部件名称之间的对应关系为：

602第一样品；604第二样品；606探针；608焊接层。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

下面参照图1至图15描述根据本发明提供的一些实施例的探针间距的校准方法、接触电阻率的测试方法和界面电阻率的测试方法。

实施例一

如图1、图6至图10所示，本发明的第一方面提供了一种探针间距的校准方法，用于塞贝克系数与体电阻率测试仪，包括：

步骤S102：将探针之间的间距调整为多个不同的预设间距，获取任一预设间距下测试第一样品所得的第一电阻；

步骤S104：根据多个预设间距以及相对应的预设间距下所测得的第一电阻确定第一电阻与预设间距之间的第一线性关系；

步骤S106：根据第一预设公式推导出第一电阻与预设间距之间的第一数学关系式；

步骤S108：根据第一线性关系与第一数学关系式之间的对应关系，确定探针的间距误差；

步骤S110：根据预设间距与间距误差确定探针的实际间距。

本发明提供的探针间距的校准方法，用于塞贝克系数与体电阻率测试仪，首先将探针606之间的间距调整为一个预设间距，测量第一样品602 的电阻，记录预设间距和对应测得的第一电阻，然后调整探针606间距为其它不同的预设间距，再次测量第一样品602的电阻，记录预设间距和相对应的第一电阻，多次调整预设间距并测量第一样品602的电阻值，获得不同预设间距相对应的第一电阻值，从而获得第一电阻与预设间距之间的第一线性关系。进一步地，根据第一预设公式可以推导出第一电阻与预设间距之间的第一数学关系式，可知，第一线性关系与第一数学关系式均为第一电阻和预设间距之间的数学关系式，由此，可以根据第一线性关系和第一数学关系式之间的对应关系，确定探针606之间的间距误差，进而根据间距误差和预设间距确定探针606之间的实际间距。本发明提供的探针 606间距的校准方法，通过多次测量同一样品，从而获得电阻与预设间距之间的线性关系，并根据预设公式推导出电阻与预设间距之间的数学关系式，再将根据线性关系和数学关系式之间的对应关系，可以确定探针606 之间的间距误差，进而确定探针606之间的实际间距。消除了测量时由于探针606形变而导致的探针606实际间距与预设间距之间存在的误差，提高了仪器的测量精度。

具体地，如图6、图7和图8所示，第一样品602为标准均匀的半导体材料。

具体地，如图9和图10所示，以预设间距L₁为横坐标、第一电阻R₁为纵坐标建立平面直角坐标系，并根据L₁及相对应的R₁获得第一电阻与预设间距之间的第一线性关系为：R₁＝aL₁+b，其中a为第一线性关系的斜率， b为第一线性关系的截距。

实施例二

如图2所示，本发明的一个实施例提供的探针间距的校准方法包括：

步骤S202：将探针之间的间距调整为多个不同的预设间距，获取任一预设间距下测试第一样品所得的第一电阻；

步骤S204：根据多个预设间距以及相对应的预设间距下所测得的第一电阻确定第一电阻与预设间距之间的第一线性关系；

步骤S206：根据第一预设公式推导出第一电阻与预设间距之间的第一数学关系式；

步骤S208：第一线性关系的斜率等于第一数学关系式的第一斜率；

步骤S210：第一线性关系的截距等于第一数学关系式的第一截距；

步骤S212：根据第一数学关系式确定探针的间距误差；

步骤S214：根据预设间距与间距误差确定探针的实际间距。

在该实施例中，由于第一线性关系和第一数学关系式均为第一电阻和预设间距之间的数学关系式，因此，第一数学关系式可以变形为 R₁＝aL₁+b形式，由此可以根据第一线性关系和第一数学关系式斜率与截距的对应关系，确定第一数学关系式的斜率即等于第一线性关系的斜率a，第一数学关系式的截距即等于第一线性关系的截距b，而a与b的值均可以根据第一线性关系得出，进而，根据a与b的值以及第一数学关系式可以计算出探针606的间距误差。通过第一线性关系确定a与b的具体数值，再根据第一线性关系和第一数学关系式之间的对应关系，可以准确地计算出探针606的间距误差，进而准确地获得探针606的实际间距，进一步提高了仪器的测量精度。

具体地，如图6至图8所示，根据第一预设公式

进行变形推导，可以得出第一数学关系式为：

其中，R₁为第一电阻，L₁预设间距，δ_L为间距误差，ρ₁为第一样品602的电阻率，A₁为第一样品602 的横截面积，通过第一数学关系式和第一线性关系的对应关系可知，第一数学关系式的斜率等于第一线性关系的斜率，即

第一数学关系式的截距等于第一线性关系的斜率，即

进而通过计算可以得出，探针606的间距误差为：

探针606之间的实际间距为L₁与间距误差δ_L之差，即为

进一步地，将探针606之间的间距调整为多个不同的预设间距，获取任一预设间距下测试第一样品602所得的第一电阻的步骤，具体包括：多个不同的预设间距分别为4mm、6mm和8mm；以预设间距为4mm、6mm 和8mm分别测试第一样品602的第一电阻。

具体地，现有塞贝克系数与体电阻率测试仪中，调整探针606间距的陶瓷支架大多将探针606的预设间距定为4mm、6mm和8mm，三个距离，在校准探针606间距时，可以利用调整探针606间距的陶瓷支架将探针606 预设间距分别调整为4mm、6mm和8mm进行测量，简化了测量过程，同时可以减少调整探针606预设间距时所产生的误差，进一步提高了探针606 间距的校准精度。

进一步地，在校准探针606间距时，探针606的预设间距可以调整为两个预设间距，与额可以调整为三个以上的预设间距进行测量，由于第一样品602为标准均匀的半导体材料，因此第一样品602各个部分的电阻率是相等的，根据第一预设公式

可知，在ρ和A不变的情况下，无论经过多少次测量，R与L的线性关系必然是一条直线，即，第一线性关系必然为R₁＝aL₁+b的形式。

进一步地，在得到探针606实际间距之后，可以根据探针606实际间距与实际间距下测量第一样品602得到的相应的第一电阻，从而获得第一电阻与探针606实际间距之间的线性关系。

进一步地，由于材料的电阻率会受材料温度的影响而发生变化，因此，在具体实施时，可以在不同温度下对第一样品602进行测量。

具体地，在温度31摄氏度时分别在预设间距4mm、6mm和8mm对第一样品602进行测量，根据测量结果在平面直角坐标系中的位置，得到的第一线性关系的相关系数为0.9998，即第一线性关系可以看做一条直线，进而得到第一线性关系为：R₁＝0.0603L₁-0.0475，探针606的间距误差为0.7877mm。在温度56摄氏度时分别在分别采用预设间距4mm、6mm和 8mm对第一样品602进行测量，根据测量结果在平面直角坐标系中的位置，得到得第一线性关系的相关系数为0.9999，即第一线性关系可以看做一条直线，进而得到第一线性关系为：R₁＝0.061L₁-0.0483，探针606的间距误差为0.7918mm。在温度81摄氏度时分别在分别采用预设间距4mm、6mm 和8mm对第一样品602进行测量，根据测量结果在平面直角坐标系中的位置，得到得第一线性关系的相关系数为1，即第一线性关系为一条直线，进而得到第一线性关系为：R₁＝0.0622L₁-0.0532，探针606的间距误差为0.8553mm。经实际测量可以看出，在不同温度下均可以采用本发明提供的探针606间距的校准方法进行探针606间距的校准，不同温度下测得的结果误差小于0.1mm。

实施例三

根据本发明的第二个方面，如图3、图11至图15所示，提供了一种接触电阻率的测试方法，用于塞贝克系数与体电阻率测试仪，包括：

步骤S302：利用本发明提供的探针间距的校准方法，确定任一预设间距相对应的实际间距；

步骤S304：将探针之间的间距调整为多个不同的预设间距，获取任一预设间距下测量第二样品所得的第二电阻；

步骤S306：根据多个第二电阻以及预设间距相对应的实际间距，确定第二电阻与实际间距之间的第二线性关系；

步骤S308：根据第一预设公式推导出第二电阻与实际间距之间的第二数学关系式；

步骤S310：根据第二线性关系与第二数学关系式之间的对应关系，确定第二样品的界面电阻；

步骤S312：根据第二预设公式和界面电阻确定第二样品的接触电阻率。

在该实施例中，如图11、图12和图13所示，测试第二样品604的接触电阻率，其中，第二样品604为中间带有焊接层608的标准均匀半导体材料，测试时探针606与第二样品604的接触点分别位于焊接层608的两侧。首先，利用上述任一技术方案中的探针606间距的校准方法，确定探针606的实际间距，然后将探针606间距调整为多个不同预设间距分别对第二样品604进行测试，得到第二电阻，进而，根据多个第二电阻和相应预设间距所对应的实际间距，得到第二电阻与探针606实际间距之间的第二线性关系，进一步地，根据第一预设公式可以推导出第二电阻与实际间距之间的第二数学关系式，可知，第二线性关系与第二数学关系式均为第二电阻和实际间距之间的数学关系式，由此，可以根据第二线性关系和第二数学关系式之间的对应关系，确定第二样品604的界面电阻，进而，根据第二预设公式和第二样品604的界面电阻确定第二样品604的接触电阻。本发明提供的接触电阻率的测试方法，通过探针606间距的校准，消除了由于探针606形变或针尖面积而造成的探针606间距的误差，提高了测量的准确性。通过实际测量得出的线性关系式，根据预设公式推导出的数学关系式，并根据二者之间的对应关系，可以直接将推导出的数学关系式中的未知量计算出来，节省了测试步骤，减小了测试难度。

具体地，如图14和图15所示，以实际间距L_i为横坐标、第二电阻R₂为纵坐标建立平面直角坐标系，并根据L_i及相对应的R₂获得第二电阻与实际间距之间的第二线性关系为：R₂＝a_iL_i+b_i，其中a_i为第二线性关系的斜率， b_i为第二线性关系的截距。

实施例四

如图4、图11至图15所示，本发明的一个实施例提供的探针间距的校准方法包括：

步骤S402：利用本发明提供的探针间距的校准方法，确定任一预设间距相对应的实际间距；

步骤S404：将探针之间的间距调整为多个不同的预设间距，获取任一预设间距下测量第二样品所得的第二电阻；

步骤S406：根据多个第二电阻以及预设间距相对应的实际间距，确定第二电阻与实际间距之间的第二线性关系；

步骤S408：根据第一预设公式推导出第二电阻与实际间距之间的第二数学关系式；

步骤S410：第二线性关系的斜率等于第二数学关系式的第二斜率；

步骤S412：第二线性关系的截距等于第二数学关系式的第二截距；

步骤S414：根据第二数学关系式确定界面电阻；

步骤S416：根据第二预设公式和界面电阻确定第二样品的接触电阻率。

在该实施例中，由于第二线性关系和第二数学关系式均为第二电阻和实际间距之间的数学关系式，因此，第二数学关系式可以变形为 R₂＝aL_i+b形式，由此可以根据第二线性关系和第二数学关系式斜率与截距的对应关系，确定第二数学关系式的第二斜率即等于第二线性关系的斜率a_i，第二数学关系式的第二截距即等于第二线性关系的截距b_i，而a_i与b_i的值均可以根据第二线性关系得出，进而，根据a_i与b_i的值以及第二数学关系式可以计算出第二样品604的界面电阻。通过第二线性关系和第二数学关系式之间的对应关系，可以根据第二线性关系直接将推导出的第二数学关系式中的未知量计算出来，节省了测试步骤，减小了测试难度。

具体地，如图14和图15所示，根据第一预设公式

进行变形推导，可以得出第二数学关系式为：

其中，R₂为第二电阻，L_i为实际间距，ρ₂为第二样品604的电阻率，A₂为第二样品604的横截面积，R_i为界面电阻，t为第二样品604的焊接层608厚度，通过第二数学关系式和第二线性关系的对应关系可知，第二数学关系式的第二斜率等于第二线性关系的斜率，即

第二数学关系式的第二截距等于第二线性关系的斜率，即

进而通过计算可以得出，第二样品604 的界面电阻为：R_i＝b_i+a_i×t。

进一步地，根据第二预设公式：ρ_c＝0.5R_i×A₂，通过计算可以得出，第二样品604的接触电阻率为：ρ_c＝0.5(b_i+a_i×t)×A₂。

进一步地，将预设间距调整为多个不同距离，获取任一预设间距下测量第二样品604所得的第二电阻的步骤，具体包括：多个不同的预设间距分别为4mm、6mm和8mm；以预设间距为4mm、6mm和8mm分别测试第二样品604的第二电阻。

在该技术方案中，现有塞贝克系数与体电阻率测试仪中，调整探针606 间距的陶瓷支架大多将探针606的预设间距定为4mm、6mm和8mm，三个距离，在校准探针606间距时，可以利用调整探针606间距的陶瓷支架将探针606预设间距分别调整为4mm、6mm和8mm进行测量，简化了测量过程，同时可以减少调整探针606预设间距时所产生的误差，进一步提高了探针606间距的校准精度。

进一步地，在校准探针606间距时，探针606的预设间距可以调整为两个预设间距，也可以调整为三个以上的预设间距进行测量。

进一步地，在测试第二样品604时，可以根据预设间距与不同预设间距下测得的相应的第二电阻值，得到第二电阻与预设间距之间的线性关系。

进一步地，由于材料的电阻率会受材料温度的影响而发生变化，因此，在具体实施时，可以在不同温度下对第二样品604进行测量。

具体地，在温度31摄氏度时分别在分别采用预设间距4mm、6mm和 8mm对第二样品604进行测量，根据测量结果在平面直角坐标系中的位置，得到得第一线性关系的相关系数为0.9999，即第二线性关系可以看作一条直线，进而得到第二线性关系为：R₂＝0.8821L_i-0.2374，第二样品604 的界面电阻为R_i＝-0.2374+0.8821×t，第二样品604的接触电阻率为ρ_c＝0.5(-0.2374+0.8821×t)×A₂。在温度55摄氏度时分别在分别采用预设间距4mm、6mm和8mm对第二样品604进行测量，根据测量结果在平面直角坐标系中的位置，得到得第一线性关系的相关系数为1，即第二线性关系为一条直线，进而得到第二线性关系为：R₂＝1.0243L_i-0.3222，第二样品604的界面电阻为R_i＝-0.3222+1.0243×t，第二样品604的接触电阻率为ρ_c＝0.5(-0.3222+1.0243×t)×A₂。在温度81摄氏度时分别在分别采用预设间距4mm、6mm和8mm对第二样品604进行测量，根据测量结果在平面直角坐标系中的位置，得到得第一线性关系的相关系数为0.9999，即第二线性关系可以看作一条直线，进而得到第二线性关系为： R₂＝1.1697L_i-0.3649，第二样品604的界面电阻为R_i＝-0.3649+ 1.1697×t，第二样品604的接触电阻率为ρ_c＝0.5(-0.3649+1.1697× t)×A₂。经实际测量可以看出，在不同温度下均可以采用本发明提供的接触电阻率的测试方法进行接触电阻率的测试，不同温度下测得的结果误差很小。

实施例五

根据本发明的第三方面，如图5所示，提供了一种界面电阻率的测试方法，用于塞贝克系数与体电阻率测试仪，包括：

步骤S502：利用本发明提供的探针间距的校准方法，确定探针之间的实际间距；

步骤S504：利用本发明提供的接触电阻率的测试方法，确定第二样品的接触电阻率；

步骤S506：根据第三预设公式以及接触电阻率，确定第二样品的界面电阻率。

第三预设公式为：ρ_i＝2ρ_c；其中，ρ_i为第二样品604的界面电阻率，ρ_c为接触电阻率。

在该实施例中，测试第二样品604的界面电阻率，其中，第二样品604 为中间带有焊接层608的标准均匀半导体材料，测试时探针606与第二样品604的接触点分别位于焊接层608的两侧。首先，利用上述任一技术方案中的探针606间距的校准方法，确定探针606的实际间距，然后利用上述任一技术方案中的接触电阻率的测试方法，确定第二样品604的接触电阻率，最后，根据第三预设公式和第二样品604的接触电阻率确定第二样品604的界面电阻率。

具体地，根据第三预设公式ρ_i＝2ρ_c，以及第二样品604的接触电阻率ρ_c＝0.5(b_i+a_i×t)×A₂，通过计算得出，第二样品604的界面电阻率为：ρ_i＝(b_i+a_i×t)×A₂。

实施例六

在具体实施例中，对塞贝克系数与体电阻率测试仪的探针之间的间距进行校准，采用均匀样品校准探针间距：利用三个探针间距选项，测试同一个标准均匀样品，得到三个电阻数值，获得电阻-探针预设间距的线性关系；根据斜率计算电阻率，根据截距获得探针实际间距，原理参考公式

然后获得电阻R-探针实际间距(L-δ_L)的线性关系，截距应接近于零，即实际探针间距为零时电阻为零。

具体地，在温度31摄氏度下，采用标准均匀样品进行测试，分别利用三个探针606预设间距选项4mm、6mm和8mm进行测试，从而得到第一电阻值与探针606预设间距之间的第一线性关系。然后根据预设公式

获得第一电阻值与探针606预设间距之间的第一数学关系式

可以知道的是，第一线性关系和第一数学关系式均表达了第一电阻与探针606预设间距之间的关系，进而可以根据第一线性关系和第一数学关系式之间的对应关系，确定探针606的间距误差，进而根据探针606的间距误差和探针606的预设间距确定探针606的实际间距。

进一步地，第一线性关系的斜率即等于第一数学关系式的斜率，第一线性关系的截距即等于第一数学关系式的斜率，从而根据第一数学关系式的斜率和截距的数值，计算得到探针606的间距误差。

进一步的，探针606的实际间距即为探针606预设间距与间距误差的差值。

进一步地，半导体测试样品的中间通过焊接连接；利用三个探针间距选项，测试该样品电阻，获得电阻-探针实际间距的线性关系，推导出半导体-金属的界面电阻与接触电阻率。根据拟合直线的斜率计算体电阻率，根据截距和焊接层厚度(t)，计算界面电阻R_i，原理参考公式

根据公式ρ_c＝0.5R_i·A计算界面的接触电阻率。

具体地，保持31摄氏度不变，分别利用三个探针606预设间距选项 4mm、6mm和8mm对一中间带有焊接层608的均匀半导体材料进行测试，获得第二电阻值，根据测得的第二电阻值与三个探针606预设间距所对应的实际间距，获得第二电阻与探针606实际间距之间的第二线性关系，然后根据预设公式

获得第二电阻值与探针606实际间距之间的第二数学关系式

可以知道的是，第二线性关系和第二数学关系式均表达了第二电阻与探针606实际间距之间的关系，进而可以根据第二线性关系和第二数学关系式之间的对应关系，确定该样品的界面电阻，然后根据界面电阻与预设公式ρ_c＝0.5R_i×A₂确定该样品的接触电阻率。

进一步地，第二线性关系的斜率即等于第二数学关系式的斜率，第二线性关系的截距即等于第二数学关系式的斜率，从而根据第一数学关系式的斜率和截距的数值，计算得到该样品的界面电阻。

具体地，该中间带有焊接层608的样品的接触电阻率为：ρ_c＝0.5(b_i+ a_i×t)×A₂

进一步地，根据预设公式ρ_i＝2ρ_c确定该样品的界面电阻率。

具体地，该样品的界面电阻率为：ρ_i＝(b_i+a_i×t)×A₂。

具体地，本发明实施例中电阻(Resistacnce)的单位均为mΩ，探针 606距离(Probe Distance)的单位为mm。

本发明的描述中，术语“多个”则指两个或两个以上，除非另有明确的限定，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制；术语“连接”、“安装”、“固定”等均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本发明中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种接触电阻率的测试方法，用于塞贝克系数与体电阻率测试仪，其特征在于，包括：

利用探针间距的校准方法，确定任一预设间距相对应的实际间距；

将所述探针之间的间距调整为多个不同的所述预设间距，获取任一所述预设间距下测量第二样品所得的第二电阻；

根据多个所述第二电阻以及所述预设间距相对应的所述实际间距，确定所述第二电阻与所述实际间距之间的第二线性关系；

根据第一预设公式推导出所述第二电阻与所述实际间距之间的第二数学关系式；

根据所述第二线性关系与所述第二数学关系式之间的对应关系，确定所述第二样品的界面电阻；

根据第二预设公式和所述界面电阻确定所述第二样品的接触电阻率；

所述探针间距的校准方法，包括：

将所述探针之间的间距调整为多个不同的所述预设间距，获取任一所述预设间距下测试第一样品所得的第一电阻；

根据多个所述预设间距以及相对应的所述预设间距下所测得的所述第一电阻确定所述第一电阻与所述预设间距之间的第一线性关系；

根据第一预设公式推导出所述第一电阻与所述预设间距之间的第一数学关系式；

根据所述第一线性关系与所述第一数学关系式之间的对应关系，确定所述探针的间距误差；

根据所述预设间距与所述间距误差确定所述探针的所述实际间距。

2.根据权利要求1所述的接触电阻率的测试方法，其特征在于，所述根据所述第二线性关系与所述第二数学关系式之间的对应关系，确定所述第二样品的界面电阻的步骤，具体包括：

所述第二线性关系的斜率等于所述第二数学关系式的第二斜率；

所述第二线性关系的截距等于所述第二数学关系式的第二截距；

根据所述第二数学关系式确定所述界面电阻。

3.根据权利要求1所述的接触电阻率的测试方法，其特征在于，所述将所述预设间距调整为多个不同距离，获取任一所述预设间距下测量第二样品所得的第二电阻的步骤，具体包括：

多个不同的所述预设间距分别为4mm、6mm和8mm；

以所述预设间距为4mm、6mm和8mm分别测试所述第二样品的所述第二电阻。

4.根据权利要求2所述的接触电阻率的测试方法，其特征在于，

所述第一预设公式为

所述第二数学关系式为：

其中，R₂为所述第二电阻，L_i为所述实际间距，ρ₂为所述第二样品的电阻率，A₂为所述第二样品的横截面积，R_i为所述界面电阻，t为所述第二样品的焊接层厚度，

为所述第二斜率，

为所述第二截距。

5.根据权利要求1所述的接触电阻率的测试方法，其特征在于，所述第二预设公式为：

ρ_c＝0.5R_i×A₂；

其中，ρ_c为所述接触电阻率，R_i为所述界面电阻，A₂为所述第二样品的横截面积。

6.根据权利要求1所述的接触电阻率的测试方法，其特征在于，所述根据所述第一线性关系与所述第一数学关系式之间的对应关系，确定所述探针的间距误差的步骤，具体包括：

所述第一线性关系的斜率等于所述第一数学关系式的第一斜率；

所述第一线性关系的截距等于所述第一数学关系式的第一截距；

根据所述第一数学关系式确定所述探针的间距误差。

7.根据权利要求1所述的接触电阻率的测试方法，其特征在于，所述将所述探针之间的间距调整为多个不同的预设间距，获取任一所述预设间距下测试第一样品所得的第一电阻的步骤，具体包括：

多个不同的所述预设间距分别为4mm、6mm和8mm；

以所述预设间距为4mm、6mm和8mm分别测试所述第一样品的所述第一电阻。

8.根据权利要求6所述的接触电阻率的测试方法，其特征在于，

所述第一预设公式为

所述第一数学关系式为

其中，R₁为所述第一电阻，L₁所述预设间距，δ_L为所述间距误差，ρ₁为所述第一样品的电阻率，A₁为所述第一样品的横截面积，

为所述第一斜率；

为所述第一截距；

所述探针的实际间距为所述预设间距L₁与所述间距误差δ_L之差。

9.一种界面电阻率的测试方法，用于塞贝克系数与体电阻率测试仪，其特征在于，包括：

利用探针间距的校准方法，确定所述探针之间的实际间距；

利用权利要求1至5中任一项所述的接触电阻率的测试方法，确定所述第二样品的接触电阻率；

根据第三预设公式以及所述接触电阻率，确定所述第二样品的界面电阻率；

所述第三预设公式为：ρ_i＝2ρ_c；

其中，ρ_i为所述第二样品的界面电阻率，ρ_c为所述接触电阻率；

所述探针间距的校准方法，包括：

将所述探针之间的间距调整为多个不同的所述预设间距，获取任一所述预设间距下测试第一样品所得的第一电阻；

根据多个所述预设间距以及相对应的所述预设间距下所测得的所述第一电阻确定所述第一电阻与所述预设间距之间的第一线性关系；

根据第一预设公式推导出所述第一电阻与所述预设间距之间的第一数学关系式；

根据所述第一线性关系与所述第一数学关系式之间的对应关系，确定所述探针的间距误差；

根据所述预设间距与所述间距误差确定所述探针的所述实际间距。

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