四探针原理：两探针与四探针方法比较

电阻的测量有很多方法，常见的有两探针法和四探针法。下面我们将详细介绍两种方法的差异，以及为什么四探针法更具优势并成为现在电阻率测量的主要方法。丘山仪器四探针也不例外，它采用的正是精度更高的四探针法，丘山仪器四探针使用的是镶嵌红宝石轴套的探针头，保证测量的机械精度、稳定性和寿命的精密探针头，测量精度可达±1%。

两探针示意图——技术咨询17652520563

两探针法又称欧姆表法，是一种结构简单的电阻率测量方法。如图所示，两个探针与恒流源和电压表连接。由恒流源输出一个恒定电流，电压表测量两个探针间的电压，然后由欧姆定律得出电阻值。两探针法多用于大电阻和精度要求不高的情况，其原因在于导线、探针以及探针与样品的接触电阻等附加电阻通常在欧姆量级，对于大电阻测量来说附加电阻相对较小，对最终的结果影响有限。然而对于小电阻而言，附加电阻与被测样品阻值接近甚至高于被测样品阻值，因此其附加电阻会导致相当大的测量误差。这种情况对于半导体电阻测量尤为严重，因为探针通常为金属材质，与半导体接触后由于金属与半导体材料之间功函数的差异会形成一定厚度的耗尽层。耗尽层电阻远高于半导体本身，因此形成很大的接触电阻，导致测到的电阻值远高于半导体实际的电阻值。两探针法的局限性在于电流源和电压表共用探针，因此探针需要通过较大电流，这个电流引起的电压降是不可避免的。针对两探针方法的种种不足，开尔文男爵（William Thomson,1stBaron Kelvin ）发展了四探针技术。

四探针法示意图

四探针法又称开尔文探针法、四端法，广泛应用于表征金属、半导体等低电阻率材料的方阻、电阻率、电导率等参数。四探针法的工作原理如图所示，通常四个探针沿一条直线等间距排列，外侧两个探针（探针 1 和 4）传输电流，内侧两个探针测量电压。恒流源输出电流 I 到探针 1，电流流经样品后经探针 4 流出形成电流回路。探针 2 和 3 连接电压表，测量探针两端的电压，形成电压回路。电流激励和电压测量不共用探针，而是由各自的一对探针形成回路。根据欧姆定律可得到样品的电阻值。电压表的内阻通常在 109 Ω 以上，因此流过电压探针 2 和 3 的电流接近零，因此探针 2 和 3 自身电阻产生的电压降也接近零，可以忽略。这样就规避了导线电阻、探针电阻以及探针与材料的接触电阻的影响，因此四探针方法比两探针法测量精度更高，适用范围更广。

丘山仪器扫描四探针

以上就是两探针与四探针的比较，丘山仪器现有RM100扫描四探针和FPP150四探针电阻率测试仪两款四探针供选择，想要了解更多详情欢迎到丘山仪器网站查询。