本文將探討四探針測試技術測量薄層電阻中遇到的共性問題，主要包括測試探針、測試設備的校準及其環境對測量的影響和測量有限尺寸樣品時的邊緣修正問題。[dt_gap height="8" /]

1.測試探針

直線四探針的測準條件分析均適用于整個四探針測試技 術。探針是四探針測試技術中的關鍵元件，它的設計主要在于保持精確的間距（對于直線四探針和方形四探針都是一樣的），承受適當的負載，并將接觸電阻減到最 小。通常許多具有高楊氏模量的金屬是十分適用的。可應用碳化硅，它的硬度高，但同時它的接觸電阻也很高，還可選用鎢針，可通過電解成型容易得到細的針尖。

另 外，為了使表面損傷減至最小，可以做成液態金屬探針，已經應用在金屬尖上保持一水銀柱和水銀球。也可使用液態鎵，但測量溫度要稍高于室溫，因鎵的熔點是 29.8℃。應注意測試探針和半導體相互發生化學反應的可能性不僅限于高溫范圍。留在半導體表面的偶然污垢，會引起表面腐蝕；高溫度和高電壓同時存在時， 會使探針材料電解遷移至半導體表面。

為 了使測試探針在保持較細的針尖下有一定的剛性，從前已經設計出了許多導向和加載裝置。通常它們或者用彈簧加載， 或在杠桿一端具有衡重。測試探針的負荷量取決于被測量的材料和測試探針尖端的直徑。尖端半徑為5um時，鍺將需要25~100g重，硅需要100 ~200g重。一般導向支撐盡可能接近測試探針尖端。設計中考慮每一測試探針單獨移動并可調整是非常必要的，本文的儀器就將測試探針做成了三向可調的測試 探針，但也有將某些測試探針是成對固定裝配的（多為直線四探針）。當需要高溫操作時，導向裝置和支架可用陶瓷制成。[dt_gap height="8" /]

2.測試設備的校準及環境對測量的影響

2.1測試設備的校準

設備的校準很重要，可采用兩種方法。一是保存被測量材料的樣品，定期檢測它的數值，但應注意要在同一溫度下進行，使用固定的夾具，樣品要具有均勻性，或始終在同一點上進行測量。二是使用一個已知數值的電阻器。這個電阻器連續在探針之間，或代替測試探針，以檢測電壓表和安培表的校準電路。

電阻率的測量隨幾何形狀而變，對邊界條件十分敏感。由于這種敏感，計算出了許多校正因子。

2.2環境對測量的影響

表面光照可引入虛假的光電壓，從而影響測試的結果，因此應該盡量避免。由于半導體有相當大的電阻率溫度系數，又沒有對環境變化進行補償，或者在芯片測試時 無意中加熱了試樣， 就可能導致百分之幾的誤差。在低阻材料中，后者最易發生， 因為要得到較大的被測電壓，需要用較大的電流。美國國家標準NBS推薦，應把測試樣品放在裝有溫度計的大銅塊上進行測試。對10Ω•cm和電阻率更高的試 樣，5℃的溫差會產生4%的電阻率讀數的差異。[dt_gap height="5" /]
為避免熱電效應，不產生溫差電壓，盡量使用較小的測試電流以使此效應減小。

為了測量的快速，并且測量中不抬起測試探針，還可以使用滾珠探針（像圓珠筆那樣），就可以連續地讀出電阻率的數值。