虚拟仪器技术在薄膜电阻率测量系统中的应用

"基于虚拟仪器的薄膜电阻率测量系统设计主要介绍了如何利用LabVIEW和Rygaszewski四探针双电测组合法构建一个自动化薄膜电阻率测量系统。该系统借助NI9401数字量输出模块和CD4052芯片接口电路，实现了电流探针与电压探针的自动切换，通过Keithley2400数字源表进行电压测量，并利用LabVIEW程序计算范德堡修正因子和方块电阻，最终达到薄膜电阻率的精确、自动化测量。" 这篇论文详细探讨了基于虚拟仪器技术的薄膜电阻率测量系统的构建，其中重点提及了以下几个关键知识点： 1. **虚拟仪器技术**：虚拟仪器是利用计算机硬件和软件来模拟传统物理仪器功能的一种技术。在这里，LabVIEW（Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench）作为虚拟仪器的代表，被用来设计和实现测量系统的用户界面以及数据处理算法。 2. **Rygaszewski四探针双电测组合法**：这是一种常用的电阻率测量方法，通过四个探针对薄膜施加电流并测量相应的电压，可以准确地计算出薄膜的电阻率。此方法能有效减少接触电阻的影响，提高测量精度。 3. **数字源表Keithley2400**：这是一款高精度的电源和测量设备，能够提供稳定的电流或电压，并测量由此产生的电压或电流，用于薄膜电阻率的测量。 4. **NI9401数字量输出模块**：这个模块在系统中用于控制电流探针和电压探针的切换，实现测量过程的自动化。 5. **CD4052芯片**：这是一个多路复用器，用于在电流探针和电压探针之间建立合适的通路，以执行双电测组合法。 6. **范德堡修正因子**：在四探针测量中，由于探针间的接触电阻和薄膜本身的电阻共同作用，需要通过范德堡修正因子来校正测量结果，以得到真实的电阻率。 7. **方块电阻**：方块电阻是指单位面积的薄膜电阻，是衡量薄膜导电性能的重要参数。 8. **自动化测量系统**：设计的系统实现了薄膜电阻率的自动测量、记录和显示，提高了测量效率，减少了人为误差，适用于多种薄膜电阻率的测量需求。 该研究还提到了该系统在提升测量精度和自动化程度上的优势，以及它简化了薄膜电阻率测量过程，对于科研和工业生产环境中的薄膜特性研究具有实际应用价值。此外，论文还列举了相关的基金项目和作者信息，表明了研究得到了国家自然科学基金和江苏省多个项目的资助，以及作者在微机械学和纳米薄膜领域的专业背景。