Resistenssi ja johtokyky ovat puolijohdemateriaalien tärkeitä ominaisuuksia. Ne määräävät, miten hyvin materiaali voi johtaa sähkövirtaa. Näiden ominaisuuksien mittaaminen auttaa suunnittelemaan elektronisia laitteita ja ymmärtämään materiaalin käyttäytymistä.

Resistenssin ja johtavuuden ymmärtäminen

Resistenssi on mitta siitä, kuinka voimakkaasti materiaali vastustaa sähkövirran virtausta. Johtavuus on resistentiteetin käänteisluku ja osoittaa, kuinka helposti virta voi kulkea materiaalin läpi. Molemmat ominaisuudet ovat olennaisia puolijohdekomponenttien luonnehtimisessa.

Resistenssin mittausmenetelmät

Yleisin resistentiteetin määritysmenetelmä on näytteen ja sen mittojen kestävyyden mittaaminen. Nelipisteanturitekniikkaa käytetään laajasti puolijohdelaitteissa, koska se vähentää kosketusvastuksen virheitä.

Vaiheita ovat:

  • Valmistellaan yhtenäinen näyte, jonka mitat ovat tiedossa.
  • Virtaus ulompien luotaimien läpi.
  • Mittaa jännitettä sisäluotaimissa.
  • Lasketaan vastus ja sitten vastus käyttäen näytteen geometriaa.

Johtokyvyn laskeminen

Johtavuus lasketaan resistentiteetin vastavuoroisena. Kun resistenssi on tiedossa, johtokyky (σ) löytyy käyttämällä:

σ = 1 / ρ

Lisähuomioita

Lämpötila vaikuttaa merkittävästi resistentiteettiin ja johtavuuteen. Mittaukset tulisi suorittaa valvotuissa olosuhteissa. Myös doping-tasot puolijohdesauvoissa vaikuttavat näihin ominaisuuksiin, jolloin tarkka kontrolli on välttämätön tarkkojen tulosten kannalta.