info@kosartech.com
مولف: علی کوثری مهر
حسگر چهار پایانه‌ای یا پروب چهار نقطه‌ای روشی برای اندازه‌گیری مقاومت صفحه در لایه‌های نازک است. مقاومت صفحه مقیاسی است که مقاومت لایه‌ای نازک با ضخامت تقریبا ثابت را بدست می‌دهد. واحد این کمیت در اصل با مقاومت یکسان است اما به دلیل تفاوت معنایی این دو کمیت، مقاومت صفحه را با واحد □/Ω نشان می‌دهند. در این واحد علامت مربع بدین معناست که یک لایه نازک مقاومت صفحه‌ی مشخصی را فارغ از میزان مساحت ناحیه‌ای بروی سطحش دارا می‌باشد. شایان ذکر است که با ضرب ضخامت لایه‌ی نازک در مقاومت صفحه‌ی آن می‌توان مقاومت ویژه‌ی آن لایه نازک را محاسبه نمود. از طرف دیگر با دانستن مقاومت ویژه و مقاومت صفحه‌ی یک نمونه می‌توان ضخامت آن را اندازه‌گیری نمود.
در پروب چهار نقطه‌ای، چهار سوزن پروب همراستا با فاصله‌ی بسیار نزدیک به هم (به عنوان مثال 0.5 تا 2 میلی‌متر) با سطح لایه نازک ارتباط برقرار می‌کنند تا مقاومت صفحه را اندازه‌گیری کنند. جریان مورد استفاده در پروب‌های چهار نقطه‌ای میتواند در مقیاس نانوآمپر یا پیکوآمپر باشد. معمولا دو سوزن خارجی در مد منبع جریان کار می‌کنند در حالیکه دو سوزن داخلی افت ولتاژ را در پهنای مسیر جریان در نمونه اندازه می‌گیرند. این آرایش تاثیرات مداخله گر یا مزاحم ناشی از مقاومت تماس را تا حد زیادی حذف می‌کند.
یکی از معضلات روش پروب چهار نقطه‌ای این است که سوزن پروب میتواند تا ضخامتی در حد 50 آنگستروم درون لایه نازک فرو برود که میتواند منجر به نشان دادن مقادیری نامعتبر مربوط به زیرلایه یا لایه‌ی زیرین یک لایه‌نازک در چندلایه‌ها شود. پس شایان ذکر است که وقتی مقاومت صفحه‌ی یک چند لایه اندازه‌گیری می‌شود، لایه‌ی اندازه‌گیری شده بایستی لایه‌ی دارای مقاومت کمتر باشد.
