4 point probe의 phase에 관해 질문드립니다.

글쓴이
부엉이
등록일
2015-01-16 01:59
조회
6,161회
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안녕하세요? 
4 point probe 측정 시 phase라는 값에 대해 여쭤볼 것이 있어 글을 쓰게 되었습니다.

제작한 샘플로 4pp측정 후, phase값에 따른 비저항 그래프를 만들어 보았습니다.
측정 결과 phase값이 0~100까지 분포되어 있고, 같은 phase 값을 가진 여러 비저항 값이 구해졌습니다.

그래서 일단 4pp phase에 대해 검색을 해 보았는데요, 충분한 자료를 구할 순 없었지만 4pp 기기 메뉴얼에서
'phase shift value 가 프로브와 시료 사이 좋은 ohmic contact인지 아닌지를 판단'한다는 글을 찾게 되었습니다.
그렇다면 작은 phase 값은(1. 여기서 제 실험 결과는 shift라는 값으로만 표현되었는데 phase shift value를 phase로 생각해도 괜찮습니까? 총 phase 범위로 생각해야 하는 것 인지요?) 좋은 ohmic contact 을 말하고,좋지 않은 ohmic contact 이란 제대로 된 측정이 아니라는 뜻이기 때문에 phase 절대값이 작은 포인트의 비저항값을 실제 비저항 값이라 생각해도 된다고 판단했습니다.

하지만, 제가 측정한 값들은 phase값이 0~100까지의 범위로 분포되어 있고, 같은 phase값을 가지는 경우에도 여러 비저항 값이 나옵니다.
위의 첫번째 질문에서, 실험값으로 표시된 phase 자체를 phase shift value 로 생각해도 되는 경우라면
 -> 2.a. phase 절대값이 작은 포인트의 비저항값을 실제 비저항 값으로 보았을때, 그보다 큰 phase값을 가진 측정의 비저항 값들은 다 무시되는 것 인가요? 만약 비저항값의 분포가 크다면  phase 절대값이 작은 포인트의 비저항값은 전체 샘플의 비저항값으로 신뢰 가능한가요?
 
위의 첫번째 질문에서, 실험값으로 표시된 phase가 phase shift value 가 아니고 phase 범위 0~100가 phase shift value라면
 -> 2.b. 어느 phase값의 비저항 값을 실제 비저항 값으로 보아야 할까요?? 여러 샘플을 측정해 보았는데, 대체로 phase의 범위가 0~100정도 됩니다. 평균 값을 구하자면 너무 폭이 큰데.. 그 값 역시 신뢰 가능한가요?

또한, 3. 좋은 ohmic contact 인가 아닌가를 구분해 내는 것 외에, phase를 통해 알아낼 수 있는 다른 정보가 있나요?

마지막으로, 특정 샘플에서 측정값 중 phase, resistance, Voltage, Rsq가 동시에 0이 나오는 경우가 있었습니다.
실험시 4 프로브가 평행인 것을 분명히 확인하였고, 같은 프로브 상태로 다른 샘플을 측정 한 경우 0이 아닌 값이 나왔습니다.
간단히, 프로브와 시료 사이 컨택이 제대로 되지 않아 전기가 흐르지 않았나? 생각해보았는데, 샘플은 기판에 100nm MBE로 증착하였기 때문에 평탄할 것이라고 생각됩니다. 프로브는 자동적으로 조금씩 샘플 표면에 접근해 닿을 경우(?) 멈춰 측정을 시작하는 것으로 알고 있는데, 접촉이 되지 않았을 수가 있나요? 4. 이 경우는 어떤 이유를 생각해볼 수 있을까요?

제 실험결과 정리 그래프를 참조합니다.
가로축의 phase는 절대값, log scale로 정리했습니다.
제 생각에, 측정 1은 가장 왼쪽의 빨간 네모점의 비저항 값을 실제 비저항 값으로 생각해볼 수 있어 나쁘지 않은(?) 측정결과이고,
측정 2는 그래프를 통해 아무것도 알 수 없는,.. 상태입니다.

질문이 많고 잘 정리되지 않았지만, 잘부탁드립니다.
바쁘신데 미리 감사드립니다.

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