Метрологическая аттестация образцовой установки по измерению удельного электрического сопротивления полупроводниковых материалов (кремния монокристаллического) четырехзондовым методом
Дипломная работа - Физика
Другие дипломы по предмету Физика
?узов. - М.: Высшая школа, 1975. - 206 с.
. ГОСТ 24392-80 Кремний и германий монокристаллические. Измерение удельного электрического сопротивления четырехзондовым методом. - Введен 15.09.80.
. Батавин В.В., Концевой Ю.А., Федорович Ф.В. Измерение параметров полупроводниковых материалов и структур. - М.: Радио и связь, 1985. - 264 с.
. МИ 83-73. Методика определения параметров поверочных схем.
. ГОСТ 8.028-86 Государственная поверочная схема измерения удельного электрического сопротивления.
. ГОСТ 8.326-89 Метрологическая аттестация средств измерений. - Введен 01.01.89.
. Сугано Т., Икома Т., Такэиси Е. Введение в микроэлектронику: пер. с яп. - М.: Мир, 1988. - 320 с.
. Метрологические проблемы микроэлектроники. - М.: Радио и связь, 1991. - 85 с.
. ГОСТ 7.32-81 Отчет о научно-исследовательской работе. Общие требования и правила оформления. - Введен 25.05.81.
. ГОСТ 7.1-84 Библиографическое описание произведений печати. - Введен 01.01.84.
Приложение 1
ПРОТОКОЛ
метрологической аттестации установки по измерению удельного электрического сопротивления четырехзондовым методом
. Общие сведения об аттестуемом средстве измерений
Установка предназначена для аттестации стандартных образцов, аттестации рабочих средств измерений и исследования электрических свойств материалов в диапазоне измеряемого электрического сопротивления:
удельное электрическое сопротивление, Ом . см 10-3 - 105.
. Метрологические характеристики
При метрологической аттестации были установлены: относительное среднее квадратическое отклонение случайной составляющей погрешности;
предельное значение относительной систематической составляющей погрешности при доверительной вероятности Р = 0,95;
предельное значение относительной погрешности при доверительной вероятности Р = 0.95.
.Операции исследований:
З.1. Внешний осмотр
При внешнем осмотре было установлено:
комплектность и классы точности приборов, входящих в состав установки соответствуют паспортным данным;
отсутствие внешних дефектов.
.2. Опробование
Перед проведением измерений установка была включена в сеть и подвергнута предварительному прогреву в течение 1 часа. Кроме того, была проведена проверка взаимодействия составных частей установки.
3.3. Условия проведения эксперимента
Измерения проводились при нормальных условиях в соответствии с ГОСТ 8.395-80 ГСИ. Нормальные условия при поверке. Общие требования.
. Результаты метрологических исследований
.1. Оценивание относительного среднего квадратического отклонения случайной составляющей погрешности
Величину ОСКО случайной составляющей погрешности установки оценивают по результатам измерения падения напряжения на однородных (либо в одной точке образца)образцах монокристаллического кремния со значениями удельного электрического сопротивления от 10-3 Ом . см до 105 Ом . см в соответствии с п. 3.7 Программы метрологической аттестации.
Для каждого измеряемого образца было выполнено по 10 измерений падения напряжения на участке между потенциальными зондами.
По лученные значения ОСКО по каждой серии измерений на образцах приведены в табл. 5.1. В табл. 5.2 указаны величины ОСКО средства измерений.
По результатам проведенных исследований ОСКО средства измерений равно:
.3% - в диапазоне от 10-3 Ом . см до 105 Ом . см.
.2. Оценивание относительной систематической составляющей погрешности
4.2.1. Относительную погрешность измерения сопротивления участка между потенциальными зондами оценивали по результатам измерения сопротивления четырех образцовых катушек Р 321 с номинальными значениями сопротивлений 0.001, 1, 1000, 10000 Ом в соответствии с п. 3.4. Программы метрологической аттестации. Сопротивление каждой катушки измеряли 10 раз и рассчитывали среднее значение. Результаты представлены в табл. 5.3. Было установлено:
= 0.05% - в диапазоне от 10-3 Ом . см до 105 Ом . см.
.2.2. Относительные погрешности, обусловленные переходным сопротивлением контактов между зондом и объектом измерений , входным сопротивлением потенциометра и погрешностью определения межзондового расстояния четырехзондовой головки , оценивали в соответствии с п. 3.8. Программы метрологической аттестации (экспериментальные данные приведены в табл. 5.4-5.6).
Средние значения равны:
.1, 0.9 % - в диапазоне от 10-3 Ом . см до 105 Ом . см соответственно.
.2.3. Относительную систематическую составляющую погрешности средства измерений рассчитывали в соответствии с п. 3.11. Программы метрологической аттестации. В результате расчетов были получены следующие оценки:
= 1.0% - в диапазоне от 10-3 Ом . см до 105 Ом . см.
.3. Относительную погрешность единичного измерения рассчитывали в соответствии с п. 3.9. Программы метрологической аттестации на основании оценок, полученных в пп. 4.1-4.2 настоящего Протокола. В результате расчетов были получены следующие оценки:
= 1.2% - в диапазоне от 10-3 Ом . см до 105 Ом . см.
В результате метрологической аттестации четырехзондовой установки для измерения удельного электрического сопротивления, принадлежащей лаборатории физических методов аттестации стандартных образцов, установлено, что относительное среднее квадратическое отклонение случайной составляющей погрешности установки, предельные значения относительной систематической составляющей погрешности и относительной погрешности установки в заданных диапазонах удовлетворяют требованиям, предъявляемым Техническим заданием.
Приложение 2