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제안 방법
- 개발된 휴대용 면저항 측정기는 그림 2와 같이 전원부, 연산장치, 표시장치, 전류원, 전압계, four point probe 등으로 구성되었다. 측정 기능은 저항(R)과 면저항(R)을 측정할 수 있도록 설계하였으며, 시료의 표면에 four 탐침(pin)이 접촉되면 측정값을 hold하도록 하였다.
- 접촉하고 있는 동안에는 측정을 계속하여 매 측정시마다 측정의 안정도와 재현성을 확인할 수 있으며, probe를 손쉽게 이동시킬 수 있도록 하여 사용자의 편리를 고려하였다. 또한 측정시 탐침(pin)의 흔들림으로부터 발생되는 접촉저항의 영향을 배제하기 위하여 probe head를 고정시키고 상하로 수직 운동할 수 있는 probe station을 제작 하였다.
- 면저항( rS) 기능의 직선성 평가는 (4~450) Q/sq 범위에 있는 인증된 ITO(Indium Tin Oxide)박막의 기준시료를 사용하여 선형성을 평가하였으며, 그 결과는 그림 5와 같다.
- 그러므로 이러한 시간적 경제적인 요인들을 충분히 고려하여 가격이 저렴하고 사용이 간편하며, 보정계수의 적용이 거의 필요 없는 면저항 측정기의 필요성이 요구되었다. 이에 따라 본 연구는 사용자의 입장에서 신속하고 정확하게 박막 재료의 면저항을 측정할 수 있는 측정기를 개발하였으며, 이 측정기의 특징은 측정시에 박막의 표면에 손상이 없도록 four 탐침의 반경을 둥근형으로 설계하였다. 또한, 측정시간 및 측정범위, 탐침 간격, 탐침 압력 등 사용자의 요구에 따라 맞춤형으로 제작이 가능하다.
- 직선성 평가는 그림 3처럼 측정회로를 구성하여 저항(R) 기능에서 직선성을 확인하였으며, single configuration (그림 1의 (a))에 의한 방법으로 four 탐침(pin) 단자와 분할 저항기(decade resistor, model: ESI DB62, 불확도: 0.005 %)의 Hi와 Lo단자에 각각 연결하고, 분할 저항기의 각 step 별로 측정하였으며, 그 결과를 그림 4에 나타냈다.
- 개발된 휴대용 면저항 측정기는 그림 2와 같이 전원부, 연산장치, 표시장치, 전류원, 전압계, four point probe 등으로 구성되었다. 측정 기능은 저항(R)과 면저항(R)을 측정할 수 있도록 설계하였으며, 시료의 표면에 four 탐침(pin)이 접촉되면 측정값을 hold하도록 하였다.
대상 데이터
- 모든 측정기들의 성능은 측정 정확도도 중요하지만 측정기의 안정도, 재현성, 직선성 등의 특성이 좋아야 한다. 따라서 제작된 면저항 측정기의 성능 평가를 위해 국가측정표준으로부터 소급성이 유지된 분할저항기(decade resistor)와 면저항 측정시스템으로부터 인증된 ITO(Indium Tin Oxide)박막 시료들을 사용하였다. 안정도에 대한 평가는 인증된 ITO시료(21.
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