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    重庆时时彩前三怎么买: 单个位置霍尔效应测量.pdf

    摘要
    申请专利号:

    重庆时时彩单双窍门 www.4mum.com.cn CN201180068008.6

    申请日:

    2011.12.21

    公开号:

    CN103380368A

    公开日:

    2013.10.30

    当前法律状态:

    授权

    有效性:

    有权

    法律详情: 授权|||实质审查的生效IPC(主分类):G01N 27/04申请日:20111221|||公开
    IPC分类号: G01N27/04; G01R31/26; H01L21/66; G01R31/28; H01L23/544 主分类号: G01N27/04
    申请人: 卡普雷斯股份有限公司
    发明人: F·魏; 德志·赫约斯·佩特森; 奥利·汉森
    地址: 丹麦灵比市
    优先权: 2010.12.21 EP 101961373; 2011.03.08 EP 111573309
    专利代理机构: 北京安信方达知识产权代理有限公司 11262 代理人: 张春媛;阎娬斌
    PDF完整版下载: PDF下载
    法律状态
    申请(专利)号:

    CN201180068008.6

    授权公告号:

    ||||||

    法律状态公告日:

    2017.03.01|||2014.01.22|||2013.10.30

    法律状态类型:

    授权|||实质审查的生效|||公开

    摘要

    一种通过包括四个接触元件的多点探针来确定试验样品上的第一位置和电气边界(34)之间的距离(Y)的方法,包括:在第一位置用四个接触元件(20,22,24,26)接触试验样品,在第一位置施加磁场,进行第一和第二四点测量并得出第一和第二电阻值,由第一和第二电阻值计算第一电阻差,进行第三和第四四点测量并得出第三和第四电阻差,由第三和第四电阻值计算第二电阻差,定义包括代表第一电阻差、第二电阻差、以及第一位置和电气边界之间的距离的参数的第一关系式,在第一关系式中通过第一和第二电阻差确定该距离。

    权利要求书

    权利要求书
    1.  一种通过多点探针来确定试验样品的导电表面部分上的第一位置和所述导电表面部分的电气边界之间的距离的方法,该多点探针包括第一接触元件、第二接触元件、第三接触元件和第四接触元件,每个接触元件限定用于建立与所述试验样品的电气接触的接触点,所述方法包括:
    (i.i)在所述导电表面部分上的所述第一位置,用所述第一接触元件、所述第二接触元件、所述第三接触元件和所述第四接触元件接触所述试验样品;
    (i.ii)在所述第一位置施加具有垂直于所述导电表面部分的主要场分量的磁??;
    (i.iii)在所述第一位置横跨所述第一和第三接触元件施加第一电势,用来在所述表面部分中产生第一电流;
    (i.iv)测量通过所述第一或所述第三接触元件的所述第一电流;
    (i.v)测量横跨所述第二和第四接触元件的第一电压;
    (i.vi)基于所述第一电流和所述第一电压,计算第一电阻值(RB);
    (i.vii)在所述第一位置横跨所述第二和第四接触元件施加第二电势,用来在所述表面部分中产生第二电流;
    (i.viii)测量通过所述第二或所述第四接触元件的所述第二电流;
    (i.ix)测量横跨所述第一和第三接触元件的第二电压;
    (i.x)基于所述第二电流和所述第二电压,计算第二电阻值(RB’);
    (i.xi)基于所述第一电阻值和所述第二电阻值之间的差,计算第一电阻差(ΔRBB’);
    (i.xii)在所述第一位置横跨所述第一和第二接触元件施加第三电势,用来在所述表面部分中产生第三电流;
    (i.xiii)测量通过所述第一或所述第二接触元件的所述第三电流;
    (i.xiv)测量横跨所述第三和第四接触元件的第三电压;
    (i.xv)基于所述第三电流和所述第三电压,计算第三电阻值(RC);
    (i.xvi)在所述第一位置横跨所述第三和第四接触元件施加第四电势,用来在所述表面部分中产生第四电流;
    (i.xvii)测量通过所述第三或所述第四接触元件的所述第四电流;
    (i.xviii)测量横跨所述第一和第二接触元件的第四电压;
    (i.xix)基于所述第四电流和所述第四电压,计算第四电阻值(RC’);和
    (i.xx)基于所述第三电阻值和所述第四电阻值之间的差,计算第二电阻差(ΔRCC’);和
    (i.xxi)定义包含分别表示所述第一电阻差、所述第二电阻差、以及所述第一位置和所述电气边界之间的所述距离的第一、第二和第三参数的第一关系式(f),和
    (i.xxii)分别使用所述第一和第二电阻差(ΔRBB’,ΔRCC’,ΔRBB’,2)作为所述第一关系式中的所述第一和第二参数,用来确定表示所述第一位置和所述电气边界之间的所述距离(y)的所述第三参数。

    2.  一种通过多点探针来确定试验样品的导电表面部分上的第一位置和所述导电表面部分的电气边界之间的距离的方法,该多点探针包括第一接触元件、第二接触元件、第三接触元件和第四接触元件,每个接触元件限定用于建立与所述试验样品的电气接触的接触点,所述方法包括:
    (i.i)在所述导电表面部分上的所述第一位置用所述第一接触元件、所述第二接触元件、所述第三接触元件和所述第四接触元件接触所述试验样品;
    (i.ii)在所述第一位置施加具有垂直于所述导电表面部分的主要场分量的磁??;
    (i.iii)在所述第一位置横跨所述第一和第三接触元件施加第一电势,用来在所述表面部分中产生第一电流;
    (i.iv)测量通过所述第一或所述第三接触元件的所述第一电流;
    (i.v)测量横跨所述第二和第四接触元件的第一电压;
    (i.vi)基于所述第一电流和所述第一电压,计算第一电阻值(RB);
    (i.vii)在所述第一位置横跨所述第二和第四接触元件施加第二电势,用来在所述表面部分中产生第二电流;
    (i.viii)测量通过所述第二或所述第四接触元件的所述第二电流;
    (i.ix)测量横跨所述第一和第三接触元件的第二电压;
    (i.x)基于所述第二电流和所述第二电压,计算第二电阻值(RB’);
    (i.xi)基于所述第一电阻值和所述第二电阻值之间的差,计算第一电阻差(ΔRBB’);
    所述多点探针包括多个接触元件,所述多个接触元件包括所述第一接触元件、所述第二接触元件、所述第三接触元件、所述第四接触元件和一个或多个附加接触元件,所述一个或多个附加接触元件中的每个限定用于建立与所述试验样品的电气接触的接触点;
    (ii.xii)定义所述多个接触元件的接触元件的第一结构,所述接触元件的第一结构由所述第一接触元件、所述第二接触元件、所述第三接触元件和所述第四接触元件构成;
    (ii.xiii)定义所述多个接触元件的接触元件的第二结构,所述接触元件的第二结构由第五接触元件、第六接触元件、第七接触元件和第八接触元件构成,所述接触元件的第二结构的至少一个接触元件是所述一个或多个附加接触元件中的接触元件;
    (ii.xiv)在用所述接触元件的第一结构的所述接触元件接触所述试验样品的同时,在所述导电表面部分上的所述第一位置,用所述接触元件的第二结构的所述接触元件接触所述试验样品;
    (ii.xv)在所述第一位置横跨所述第五和第七接触元件施加第三电势,用来在所述表面部分中产生第三电流;
    (ii.xvi)测量通过所述第五或所述第七接触元件的所述第三电流;
    (ii.xvii)测量横跨所述第六和第八接触元件的第三电压;
    (ii.xviii)基于所述第三电流和所述第三电压,计算第三电阻值(RB,2);
    (ii.xix)在所述第一位置横跨所述第六和第八接触元件施加第四电势,用来在所述表面部分中产生第四电流;
    (ii.xx)测量通过所述第六或所述第八接触元件的所述第四电流;
    (ii.xxi)测量横跨所述第五和第七接触元件的第四电压;
    (ii.xxii)基于所述第四电流和所述第四电压,计算第四电阻值(RB’,2);
    (ii.xxiii)基于所述第三电阻值和所述第四电阻值之间的差,计算第二电阻差(ΔRBB’,2);和
    (i.xxi)定义包含分别表示所述第一电阻差、所述第二电阻差、以及所述第一位置和所述电气边界之间的所述距离的第一、第二和第三参数的第一关系式(f),和
    (i.xxii)分别使用所述第一和第二电阻差(ΔRBB’,ΔRCC’,ΔRBB’,2)作为所述第一关系式中的所述第一和第二参数,用来确定表示所述第一位置和所述电气边界之间的所述距离(y)的所述第三参数。

    3.  根据权利要求2的方法,进一步特征在于:
    (iii.xxiv)计算所述第一电阻值(RB)和所述第二电阻值(RB’)的第一电阻平均值
    (iii.xxv)计算所述第三电阻值(RB,2)和所述第四电阻值(RB’,2)的第二电阻平均值和
    (iii.xxvi)在所述第一位置横跨所述第一和第四接触元件施加第五电势,用来在所述表面部分中产生第五电流;
    (iii.xxvii)测量通过所述第一或所述第四接触元件的所述第五电流;
    (iii.xxviii)测量横跨所述第二和第三接触元件的第五电压;
    (iii.xxix)基于所述第五电流和所述第五电压,计算第五电阻值(RA,1);
    (iii.xxx)在所述第一位置横跨所述第二和第三接触元件施加第六电势,用来在所述表面部分中产生第六电流;
    (iii.xxxi)测量通过所述第二或所述第三接触元件的所述第六电流;
    (iii.xxxii)测量横跨所述第一和第四接触元件的第六电压;
    (iii.xxxiii)基于所述第六电流和所述第六电压,计算第六电阻值(RA’,1);
    (iii.xxxiv)计算所述第五电阻值(RA,1)和所述第六电阻值(RA’,1)的第三电阻平均值和
    (iii.xxxv)在所述第一位置横跨所述第五和第八接触元件施加第七电势,用来在所述表面部分中产生第七电流;
    (iii.xxxvi)测量通过所述第五或所述第八接触元件的所述第七电流;
    (iii.xxxvii)测量横跨所述第六和第七接触元件的第七电压;
    (iii.xxxviii)基于所述第七电流和所述第七电压,计算第七电阻值(RA,2);
    (iii.xxxix)在所述第一位置横跨所述第六和第七接触元件施加第八电势,用来在所述表面部分中产生第八电流;
    (iii.xl)测量通过所述第六或所述第七接触元件的所述第八电流;
    (iii.xli)测量横跨所述第五和第八接触元件的第八电压;
    (iii.xlii)基于所述第八电流和所述第八电压,计算第八电阻值(RA’,2);
    (iii.xliii)计算所述第七电阻值(RA,2)和所述第八电阻值(RA’,2)的第四电阻平均值
    (iii.xliv)定义包含分别表示所述第一电阻平均值所述第三电阻平均值和第一伪薄层电阻(RP,1)的第四、第五和第六参数的第二关系式;
    (iii.xlv)在所述第二关系式中分别使用所述第一电阻平均值和所述第三电阻平均值作为所述第四参数和所述第五参数,用来确定表示所述第一伪薄层电阻(RP,1)的所述第六参数;
    (iii.xlvi)定义包含分别表示所述第二电阻平均值所述第四电阻平均值和第二伪薄层电阻(RP,2)的第七、第八和第九参数的第三关系式;
    (iii.xlvii)在所述第三关系式中分别使用所述第二电阻平均值和所述第四电阻平均值作为所述第七参数和所述第八参数,用来确定表示所述第二伪薄层电阻(RP,2)的所述第九参数;
    (iii.xlviii)定义包含分别表示所述第一伪薄层电阻(RP,1)、所述第二伪薄层电阻(RP,2)、以及所述第一位置和所述电气边界之间的所述距离的第十、第十一和第十二参数的第四关系式(gD);和
    (iii.xlix)在所述第四关系式(gD)中,分别使用所述第一和所述第二伪薄层电阻(RP,1,RP,2)作为所述第十和第十一参数,用来确定表示所述第一位置和所述电气边界之间的附加距离(y2)的所述第十二参数。

    4.  根据权利要求3的方法,特征在于:所述第四关系式等效于RP,1/RP,2=gD(y),其中RP,1表示所述第一伪薄层电阻,RP,2表示所述第二伪薄层电阻,以及gD表示包含所述距离y作为参数的函数,所述函数gD定义了特定距离的峰值,并且所述函数gD随着所述特定距离以下的所述距离增加,并且随着所述特定距离以上的所述距离而减小,所述方法进一步包括:
    (iii.xlx)比较所述距离和所述特定距离,以确定在所述第四关系式中所述附加距离是在所述特定距离以下还是以上。

    5.  根据权利要求2的方法,进一步特征在于:
    (iii.xxiv)计算所述第一电阻值(RB)和所述第二电阻值(RB’)的第一电阻平均值
    (iii.xxv)计算所述第三电阻值(RB,2)和所述第四电阻值(RB’,2)的第二电阻平均值和
    (iii.xxvi)在所述第一位置横跨所述第一和第四接触元件施加第五电势,用来在所述表面部分中产生第五电流;
    (iii.xxvii)测量通过所述第一或所述第四接触元件的所述第五电流;
    (iii.xxviii)测量横跨所述第二和第三接触元件的第五电压;
    (iii.xxix)基于所述第五电流和所述第五电压,计算第五电阻值(RA,1);
    (iii.xxx)在所述第一位置横跨所述第二和第三接触元件施加第六电势, 用来在所述表面部分中产生第六电流;
    (iii.xxxi)测量通过所述第二或所述第三接触元件的所述第六电流;
    (iii.xxxii)测量横跨所述第一和第四接触元件的第六电压;
    (iii.xxxiii)基于所述第六电流和所述第六电压,计算第六电阻值(RA’,1);
    (iii.xxxiv)计算所述第五电阻值(RA,1)和所述第六电阻值(RA’,1)的第三电阻平均值和
    (iii.xxxv)在所述第一位置横跨所述第五和第八接触元件施加第七电势,用来在所述表面部分中产生第七电流;
    (iii.xxxvi)测量通过所述第五或所述第八接触元件的所述第七电流;
    (iii.xxxvii)测量横跨所述第六和第七接触元件的第七电压;
    (iii.xxxviii)基于所述第七电流和所述第七电压,计算第七电阻值(RA,2);
    (iii.xxxix)在所述第一位置横跨所述第六和第七接触元件施加第八电势,用来在所述表面部分中产生第八电流;
    (iii.xl)测量通过所述第六或所述第七接触元件的所述第八电流;
    (iii.xli)测量横跨所述第五和第八接触元件的第八电压;
    (iii.xlii)基于所述第八电流和所述第八电压,计算第八电阻值(RA’,2);
    (iii.xliii)计算所述第七电阻值(RA,2)和所述第八电阻值(RA’,2)的第四电阻平均值
    (iii.xliv)定义包含分别表示所述第一电阻平均值所述第三电阻平均值和第一伪薄层电阻(RP,1)的第四、第五和第六参数的第二关系式;
    (iii.xlv)在所述第二关系式中分别使用所述第一电阻平均值和所述第三电阻平均值作为所述第四参数和所述第五参数,用来确定表示所述第一伪薄层电阻(RP,1)的所述第六参数;
    (iii.xlvi)定义包含分别表示所述第二电阻平均值所述第四电阻平均值和第二伪薄层电阻(RP,2)的第七、第八和第九参数的第三关系 式;
    (iii.xlvii)在所述第三关系式中分别使用所述第二电阻平均值和所述第四电阻平均值作为所述第七参数和所述第八参数,用来确定表示所述第二伪薄层电阻(RP,2)的所述第九参数;
    (iii.xlviii)定义包含分别表示所述第一伪薄层电阻(RP,1)、所述第二伪薄层电阻(RP,2)、以及所述第一位置和所述电气边界之间的所述距离的第十、第十一和第十二参数的第四关系式(gD);和
    所述第二结构的所述接触元件表示所述试验样品的所述导电表面部分的所述第一位置和所述导电表面部分的所述电气边界之间的附加距离(y2),所述第一关系式(fD)进一步包括表示所述第一位置和所述电气边界之间的所述附加距离的第十三参数,所述第四关系式(gD)进一步包括表示所述第一位置和所述电气边界之间的所述附加距离的第十四参数,并且所述方法进一步包括:
    (iv.xlix)在所述第四关系式(gD)中,分别使用所述第一和所述第二伪薄层电阻(RP,1,RP,2)作为所述第十和第十一参数,用来同时确定分别用来表示所述第一位置与所述电气边界之间的所述距离(y)和所述附加距离(y2)的所述第十三参数和所述第十四参数。

    6.  一种通过多点探针来确定试验样品的导电表面部分上的第一位置和所述导电表面部分的电气边界之间的距离的方法,该多点探针包括多个接触元件,每个接触元件限定用于与所述试验样品建立电气接触的接触点,所述多个接触元件包括第一接触元件、第二接触元件、第三接触元件、第四接触元件和一个或多个附加接触元件,所述方法包括:
    (v.i)定义所述多个接触元件的接触元件的第一结构,所述接触元件的第一结构由所述第一接触元件、所述第二接触元件、所述第三接触元件和所述第四接触元件构成;
    (v.ii)定义所述多个接触元件的接触元件的第二结构,所述接触元件的第二结构由第五接触元件、第六接触元件、第七接触元件和第八接触元件构成,所述接触元件的第二结构的至少一个接触元件是所述一个或多个附 加接触元件的接触元件;
    (v.iii-iv)在所述导电表面部分上的所述第一位置,用所述接触元件的第一和第二结构的所述接触元件接触所述试验样品;
    (v.v)在所述第一位置施加具有垂直于所述导电表面部分的主要场分量的磁??;
    (v.vi)在所述第一位置横跨所述第一和第三接触元件施加第一电势,用来在所述表面部分中产生第一电流;
    (v.vii)测量通过所述第一或所述第三接触元件的所述第一电流;
    (v.viii)测量横跨所述第二和第四接触元件的第一电压;
    (v.ix)基于所述第一电流和所述第一电压,计算第一电阻值(RB);
    (v.x)在所述第一位置横跨所述第二和第四接触元件施加第二电势,用来在所述表面部分中产生第二电流;
    (v.xi)测量通过所述第二或所述第四接触元件的所述第二电流;
    (v.xii)测量横跨所述第一和第三接触元件的第二电压;
    (v.xiii)基于所述第二电流和所述第二电压,计算第二电阻值(RB’);
    (v.xiv)计算所述第一电阻值(RB)和所述第二电阻值(RB’)的第一电阻平均值
    (v.xv)在所述第一位置横跨所述第五和第七接触元件施加第三电势,用来在所述表面部分中产生第三电流;
    (v.xvi)测量通过所述第五或所述第七接触元件的所述第三电流;
    (v.xvii)测量横跨所述第六和第八接触元件的第三电压;
    (v.xviii)基于所述第三电流和所述第三电压,计算第三电阻值(RB,2);
    (v.xix)在所述第一位置横跨所述第六和第八接触元件施加第四电势,用来在所述表面部分中产生第四电流;
    (v.xx)测量通过所述第六或所述第八接触元件的所述第四电流;
    (v.xxi)测量横跨所述第五和第七接触元件的第四电压;
    (v.xxii)基于所述第四电流和所述第四电压,计算第四电阻值(RB’,2);
    (v.xxv)计算所述第三电阻值(RB,2)和所述第四电阻值(RB’,2)的第二电阻平均值和
    (v.xxvi)在所述第一位置横跨所述第一和第四接触元件施加第五电势,用来在所述表面部分中产生第五电流;
    (v.xxvii)测量通过所述第一或所述第四接触元件的所述第五电流;
    (v.xxviii)测量横跨所述第二和第三接触元件的第五电压;
    (v.xxix)基于所述第五电流和所述第五电压,计算第五电阻值(RA,1);
    (v.xxx)在所述第一位置横跨所述第二和第三接触元件施加第六电势,用来在所述表面部分中产生第六电流;
    (v.xxxi)测量通过所述第二或所述第三接触元件的所述第六电流;
    (v.xxxii)测量横跨所述第一和第四接触元件的第六电压;
    (v.xxxiii)基于所述第六电流和所述第六电压,计算第六电阻值(RA’,1);
    (v.xxxiv)计算所述第五电阻值(RA,1)和所述第六电阻值(RA’,1)的第三电阻平均值和
    (v.xxxv)在所述第一位置横跨所述第五和第八接触元件施加第七电势,用来在所述表面部分中产生第七电流;
    (v.xxxvi)测量通过所述第五或所述第八接触元件的所述第七电流;
    (v.xxxvii)测量横跨所述第六和第七接触元件的第七电压;
    (v.xxxviii)基于所述第七电流和所述第七电压,计算第七电阻值(RA,2);
    (v.xxxix)在所述第一位置横跨所述第六和第七接触元件施加第八电势,用来在所述表面部分中产生第八电流;
    (v.xl)测量通过所述第六或所述第七接触元件的所述第八电流;
    (v.xli)测量横跨所述第五和第八接触元件的第八电压;
    (v.xlii)基于所述第八电流和所述第八电压,计算第八电阻值(RA’,2);
    (v.xliii)计算所述第七电阻值(RA,2)和所述第八电阻值(RA’,2)的第四电阻平均值
    (v.xliv)定义包含分别表示所述第一电阻平均值所述第三电阻平均值和第一伪薄层电阻(RP,1)的第四、第五和第六参数的第二关系式;
    (v.xlv)在所述第二关系式中分别使用所述第一电阻平均值和所述第三电阻平均值作为所述第四参数和所述第五参数,用来确定表示所述第一伪薄层电阻(RP,1)的第六参数;
    (v.xlvi)定义包含分别表示所述第二电阻平均值所述第四电阻平均值和第二伪薄层电阻(RP,2)的第七、第八和第九参数的第三关系式;
    (v.xlvii)在所述第三关系式中分别使用所述第二电阻平均值和所述第四电阻平均值作为所述第七参数和所述第八参数,用来确定表示所述第二伪薄层电阻(RP,2)的所述第九参数;
    (v.xlviii)定义包含分别表示所述第一伪薄层电阻(RP,1)、所述第二伪薄层电阻(RP,2)、以及所述第一位置和所述电气边界之间的所述距离的第十、第十一和第十二参数的第四关系式(gD);和
    (v.xlix)在所述第四关系式(gD)中,分别使用所述第一和所述第二伪薄层电阻(RP,1,RP,2)作为所述第十参数和所述第十一参数,用来确定表示所述第一位置和所述电气边界之间的所述距离(y)值的所述第十二参数。

    7.  根据权利要求6的方法,特征在于:所述第四关系式等效于RP,1/RP,2=gD(y),其中RP,1表示所述第一伪薄层电阻,RP,2表示所述第二伪薄层电阻,以及gD表示包含作为参数的所述距离y的函数,所述函数gD定义在特定距离的峰值,并且所述函数gD随着所述特定距离以下的所述距离而增加,并且随着所述特定距离以上的所述距离而降低,该方法进一步包括:
    (v.xlx)通过根据用来表示辅助距离的权利要求1至5中任一项的方法,确定距离;和
    (v.xlxi)比较所述辅助距离和所述特定距离,以确定所述距离是在所述 第四关系式中的所述特定距离以上还是以下。

    8.  根据权利要求1至7中任一项的方法,特征在于:所述接触点限定与每个所述接触点交叉的第一线。

    9.  根据权利要求2至7中任一项的方法,特征在于:所述第一接触元件、所述第二接触元件、所述第三接触元件、所述第四接触元件和所述一个或多个附加接触元件的所述接触点限定在所述接触点接触所述试验样品之前与所述接触点的每个交叉的第一线。

    10.  根据权利要求9的方法,特征在于:所述第一接触元件、所述第二接触元件、所述第三接触元件和所述第四接触元件的所述接触点沿着所述第一线以给定的次序定位。

    11.  根据权利要求10的方法,特征在于:所述第五接触元件、所述第六接触元件、所述第七接触元件和所述第八接触元件的所述接触点沿着所述第一线以给定的次序定位。

    12.  根据权利要求10至11中任一项的方法,特征在于:所述第一和第二接触元件、所述第二和第三接触元件以及所述第三和第四接触元件的所述接触点之间的间隔大约等于第一间隔值(s1)。

    13.  根据权利要求10至12中任一项的方法,特征在于:所述第五和第六接触元件、所述第六和第七接触元件以及所述第七和第八接触元件的所述接触点之间的间隔大约等于第二间隔值(s2)。

    14.  根据权利要求13的方法,特征在于:所述第一关系式等效于ΔRBB’/ΔRBB’,2=fD(y,s1,s2),其中ΔRBB’表示所述第一电阻差,ΔRBB’,2表示所述第二电阻差,以及fD是包含所述第一位置和所述电气边界之间的所述距离y、所述第一间隔值s1和所述第二间隔值s2的函数。

    15.  根据权利要求14的方法,特征在于:所述第一关系式ΔRBB’/ΔRBB’,2=fD(y,s1,s2)中的函数fD(y,s1,s2)等效于(3*arctan(s1/2y)-arctan(3s1/2y))/(3*arctan(s2/2y)-arctan(3s2/2y))。

    16.  根据权利要求3至14中任一项的方法,特征在于:所述第二关系式等效于exp(2π·RAA‾,1/RP,1)-exp(2π·RBB‾,1/RP,1)=1,]]>其中RP,1是所述第一 伪薄层电阻,是所述第一电阻平均值,且是所述第三电阻平均值;并且所述第三关系式等效于exp(2π·RAA‾,2/RP,2)-exp(2π·RBB‾,2/RP,2)=1,]]>其中RP,2是所述第二伪薄层电阻,是所述第二电阻平均值,且是所述第四电阻平均值。

    17.  根据权利要求3或根据引用权利要求3的权利要求1至16中任一项的方法,特征在于:所述第四关系式等效于RP,1/RP,2=gD(y,s1,s2),其中RP,1表示所述第一伪薄层电阻,RP,2表示所述第二伪薄层电阻,以及gD表示包含所述第一位置和所述电气边界之间的所述距离y、所述第一间隔值s1和所述第二间隔值s2的函数。

    18.  根据权利要求5或根据引用权利要求5的权利要求1至17中任一项的方法,特征在于:所述第一关系式等效于ΔRBB’/ΔRBB’,2=fD(y,y2,s1,s2),其中ΔRBB’表示所述第一电阻差,ΔRBB’,2表示所述第二电阻差,以及fD是包含所述第一位置和所述电气边界之间的所述距离y和所述附加距离y2、所述第一间隔值s1和所述第二间隔值s2的函数。

    19.  根据权利要求18的方法,特征在于:所述第一关系式ΔRBB’/ΔRBB’,2=fD(y,y2,s1,s2)中的函数fD(y,y2,s1,s2)等效于(3*arctan(s1/2y)-arctan(3s1/2y))/(3*arctan(s2/2y2)-arctan(3s2/2y2))。

    20.  根据权利要求5或根据引用权利要求5的权利要求1至19中任一项的方法,特征在于:所述第四关系式等效于RP,1/RP,2=gD(y,y2,s1,s2),RP,1表示所述第一伪薄层电阻,RP,2表示所述第二伪薄层电阻,以及gD表示包含所述第一位置和所述电气边界之间的所述距离y和所述附加距离y2、所述第一间隔值s1和所述第二间隔值s2的函数。

    21.  根据权利要求8至20中任一项的方法,特征在于:所述电气边界具有近似线性的部分,并且所述第一位置和所述线性部分上的附加点之间的距离小于所述第一位置和所述线性部分外部的所述电气边界上的任意附加点之间的距离。

    22.  根据权利要求21的方法,特征在于:进一步包括:
    (vi.i)定向所述多点探针,以与所述线性部分平行的关系,定位所述第 一线。

    23.  根据权利要求1至22中任一项的方法,特征在于:所述第一和第二接触元件、所述第二和第三接触元件以及所述第三和第四接触元件的所述接触点之间的间隔近似相等。

    24.  根据权利要求23和引用权利要求1的权利要求1至23的任一项的方法,特征在于:所述第一关系式等效于ΔRCC’/ΔRBB’=f(y,s),其中ΔRBB’表示所述第一电阻差,ΔRCC’表示所述第二电阻差,以及f是包含所述第一位置和所述电气边界之间的所述距离y和所述接触点之间的所述间隔s作为参数的函数。

    25.  根据权利要求24的方法,特征在于:关系式ΔRCC’/ΔRBB’=f(y,s)中第一电阻差ΔRBB’等效于ΔRBB’=2RH/π*(arctan(a/2y)+arctan(b/2y)+arctan(c/2y)-arctan((a+b+c)/2y)),其中ΔRBB’表示所述附加的第一差(ΔRBB’),y表示所述距离(y),a表示所述第一和第二接触元件的接触点之间的间隔,b表示所述第二和第三接触元件的接触点之间的间隔,并且c表示所述第三和第四接触元件的接触点之间的间隔;以及关系式ΔRCC’/ΔRBB’=f(y,s)中第二电阻差ΔRCC’等效于ΔRCC’=2RH/π*(arctan((a+b+c)/2y)+arctan(b/2y)-arctan((a+b)/2y)-arctan((b+c)/2y)),其中ΔRCC’表示所述附加的第二差(ΔRCC’),y表示所述距离(y),a表示所述第一和第二接触元件的接触点之间的间隔,b表示所第二和第三接触元件的接触点之间的间隔,并且c表示所述第三和第四接触元件的接触点之间的间隔。

    26.  根据权利要求1或引用权利要求1的权利要求1至25的中任一项的方法,特征在于:进一步包括:
    (i.xxiii)在所述第一位置横跨所述第一和第四接触元件施加第五电势,用来在所述表面部分中产生第五电流;
    (i.xxiv)测量通过所述第一或所述第四接触元件的所述第五电流;
    (i.xxv)测量横跨所述第二和第三接触元件的第五电压;
    (i.xxvi)基于所述第五电流和所述第五电压,计算第五电阻值(RA);
    (i.xxvii)在所述第一位置横跨所述第二和第三接触元件施加第六电势, 用来在所述表面部分中产生第六电流;
    (i.xxviii)测量通过所述第二或所述第三接触元件的所述第六电流;
    (i.xxix)测量横跨所述第一和第四接触元件的第六电压;
    (i.xxx)基于所述第六电流和所述第六电压,计算第六电阻值(RA’);
    (i.xxxi)基于所述第五电阻值和所述第六电阻值之间的差,计算第三电阻差(ΔRAA’);
    (i.xxxii)在定义所述第一关系式(f)时,所述第一关系式(f)进一步包括表示所述第三电阻差(ΔRAA’)的第四参数,和
    (i.xxxiii)在确定所述第一位置和所述电气边界之间的所述距离(y)时,除了所述第一和所述第二电阻差(ΔRBB’,ΔRCC’)分别用作所述第一和所述第二参数之外,所述第三电阻差(ΔRAA’)用作所述第一关系式中的所述第四参数。

    27.  根据权利要求1至26任一项的方法,特征在于:所述接触点定位成线,并且所述第一和第二接触元件的所述接触点之间的间隔和所述第二和第三接触元件的所述接触点之间的间隔近似相等。

    28.  根据权利要求1至27任一项的方法,特征在于:所述接触点定位成线,并且所述第三和第四接触元件的所述接触点之间的间隔和所述第一和第二接触元件的所述接触点之间的间隔不同。

    29.  根据权利要求28的方法,特征在于:所述第三和第四接触元件的所述接触点之间的间隔比所述第一和第二接触元件的所述接触点之间的间隔大范围1.1-3.7、1.2-3.3、1.3-2.9、1.4-2.5、1.5-2.1和1.6-1.7中一个或多个和/或范围1.2-1.3、1.3-1.4、1.4-1.5、1.5-1.6、1.6-1.7、1.7-1.8、1.8-1.9、1.9-2.0、2.0-2.2、2.2-2.4、2.4-2.6、2.6-2.8、2.8-3.0、3.0-3.3、3.3-3.6、3.6-3.9中的一个中的因数,和/或大大约五分之三,或者大范围1.2-3.8、1.6-3.4、1.8-3.2、2.0-3.0、2.2-2.8和2.4-2.6中的一个或多个和/或范围1.2-1.3、1.3-1.4、1.4-1.5、1.5-1.6、1.6-1.7、1.7-1.8、1.8-1.9、1.9-2.0、2.0-2.2、2.2-2.4、2.4-2.6、2.6-2.8、2.8-3.0、3.0-3.3、3.3-3.6、3.6-3.9中的一个中的因数,和/或大大约五分之二。

    30.  根据权利要求1至29任一项的方法,特征在于:所述第一和第二接触元件的所述接触点之间的间隔在范围1-5μm、5-10μm、10-15μm、15-20μm、20-25μm、25-30μm、30-40μm、40-50μm、50-500μm中的一个中,和/或在范围1-50μm、5-40μm、10-30μm、15-25μm中的一个或多个中。

    31.  根据权利要求26至30任一项的方法,特征在于:所述第一关系式等效于(ΔRAA’+αΔRCC’)/ΔRBB’=f(y,a,b,c),其中ΔRBB’是所述第一电阻差,ΔRCC’是所述第二电阻差,ΔRAA’是所述第三电阻差,α是在范围-10至10内的调整系数;和f是包含所述第一位置和所述电气边界之间的所述距离y和a所述第一和第二接触元件的所述接触点之间的所述间隔、b所述第二和第三接触元件的所述接触点之间的所述间隔以及c所述第三和第四接触元件的所述接触点之间的所述间隔的函数。

    32.  根据权利要求31的方法,特征在于:所述调整系数α大约为1或大约为-1。

    33.  根据权利要求30至31任一项的方法,特征在于:关系式(ΔRAA’+αΔRCC’)/ΔRBB’=f(y,a,b,c)中的第一电阻差ΔRBB’等效于ΔRBB’=2RH/π*(arctan(a/2y)+arctan(b/2y)+arctan(c/2y)-arctan((a+b+c)/2y)),其中ΔRBB’表示所述附加的第一差(ΔRAA’),y表示所述距离(y),a表示所述第一和第二接触元件的接触点之间的间隔,b表示所述第二和第三接触元件的接触点之间的间隔,和c表示所述第三和第四接触元件的接触点之间的间隔;关系式(ΔRAA’+αΔRCC’)/ΔRBB’=f(y,a,b,c)中的第二电阻差ΔRCC’等效于ΔRCC’=2RH/π*(arctan((a+b+c)/2y)+arctan(b/2y)-arctan((a+b)/2y)-arctan((b+c)/2y)),其中ΔRCC’表示所述附加的第二差(ΔRCC’),y表示所述距离(y),a表示所述第一和第二接触元件的接触点之间的间隔,b表示所述第二和第三接触元件的接触点之间的间隔,和c表示所述第三和第四接触元件的接触点之间的间隔;和关系式(ΔRAA’+αΔRCC’)/ΔRBB’=f(y,a,b,c)中的所述第三电阻差ΔRAA’等效于ΔRAA’=2RH/π*(arctan((a+b)/2y)-arctan(a/2y)-arctan((b+c)/2y)+arctan(c/2y)),其中ΔRAA’表示所述附加的第三电阻差(ΔRAA’),y表示所述距离(y),a表示所述第一和第二接触元件的接触点 之间的间隔,b表示所述第二和第三接触元件的接触点之间的间隔,和c表示所述第三和第四接触元件的接触点之间的间隔。

    34.  根据权利要求1至33任一项的方法,特征在于:所述第一和第二接触元件的所述接触点之间的所述间隔在范围0.1-100μm、1-90μm、10-80μm、20-70μm、30-60μm和40-50μm中的一个或多个中;和/或在范围0.1-1μm、1-10μm、10-20μm、20-30μm、30-40μm、40-50μm、50-60μm、60-70μm、70-80μm、80-90μm、90-100μm或100-500μm中的一个中。

    35.  一种用来确定试验样品的导电表面部分上的第一位置的电气性质的方法,所述导电表面部分具有电气边界,并且所述方法包括:
    (a)确定根据权利要求1或引用权利要求1的权利要求1至34中任一项的所述试验样品的所述导电表面部分上的所述第一位置和所述导电表面部分的所述电气边界之间的距离(y);
    (b)定义包含所述电气性质和表示所述距离(y)的第十五参数的第五关系式,和
    (c)在所述第五关系式中,使用所述距离(y)作为第十五参数,用来确定所述电气性质。

    36.  一种用来确定试验样品的导电表面部分上的第一位置的电气性质的方法,所述导电表面部分具有电气边界,并且所述方法包括:
    (a)确定根据权利要求2或6或者引用权利要求2或6的权利要求1至34中任一项的所述试验样品的所述导电表面部分上的所述第一位置和所述导电表面部分的所述电气边界之间的附加距离(y2);
    (b)定义包含所述电气性质和表示所述附加距离(y2)的第十五参数的第五关系式,和
    (c)在所述第五关系式中,使用所述附加距离(y2)作为第十五参数,用来确定所述电气性质。

    37.  根据权利要求35-36的任一项的方法,特征在于:所述第五关系 式进一步包括所述第一接触元件、所述第二接触元件、所述第三接触元件和/或所述第四接触元件的接触点之间的所述间隔,和:
    (b’)在定义所述第五关系式时,所述第五关系式进一步包括表示所述第一接触元件、所述第二接触元件、所述第三接触元件和/或所述第四接触元件的接触点之间的间隔的第十六参数,和
    (c’)在确定所述电气性质时,在所述第五关系式中,除了所述第一距离(y)或所述附加距离(y2)之外,所述间隔用作所述第十六参数。

    38.  根据权利要求35至37任一项的方法,特征在于:所述电气性质是霍尔薄层电阻(RH),并且所述第五关系式(f1,f2)进一步包括表示附加的第一电阻差(ΔRBB’)的第十七参数,所述方法进一步包括:
    (d)在所述第一位置横跨所述第一和第三接触元件施加附加的第一电势,用来在所述表面部分中产生附加的第一电流;
    (e)测量通过所述第一或所述第三接触元件的所述附加的第一电流;
    (f)测量横跨所述第二和第四接触元件的附加的第一电压;和
    (g)基于所述附加的第一电流和所述附加的第一电压,计算附加的第一电阻值(RB);或者
    (g’)通过所述距离的所述确定,保留所述第一电阻值(RB)作为附加的第一电阻值(RB);和
    (h)在所述第一位置横跨所述第二和第四接触元件施加附加的第二电势,用来在所述表面部分中产生附加的第二电流;
    (i)测量通过所述第二或所述第四接触元件的所述附加的第二电流;
    (j)测量横跨所述第一和第三接触元件的附加的第二电压;
    (k)基于所述附加的第二电流和所述附加的第二电压,计算附加的第二电阻值(RB’);或者
    (k’)通过所述距离的所述确定,保留所述第二电阻值(RB’)作为附加的第二电阻值(RB’);和
    (l)基于所述附加的第一电阻值和所述附加的第二电阻值之间的差, 计算所述附加的第一电阻差(ΔRBB’);或者
    (l’)通过所述距离的所述确定,保留所述第一电阻差(ΔRBB’)作为附加的第一电阻差(ΔRBB’)。

    39.  根据权利要求38的方法,特征在于:所述第五关系式等效于ΔRBB’=2RH/π*(arctan(a/2y)+arctan(b/2y)+arctan(c/2y)-arctan((a+b+c)/2y)),其中ΔRBB’表示所述附加的第一差(ΔRBB’),y表示所述距离(y)或所述附加距离,a表示所述第一和第二接触元件的接触点之间的间隔,b表示所述第二和第三接触元件的接触点之间的间隔,和c表示所述第三和第四接触元件的接触点之间的间隔。

    40.  根据权利要求35和引用权利要求35的权利要求37至39的任一项的方法,特征在于:所述电气性质是霍尔薄层电阻(RH),并且所述第五关系式(f2,f3)进一步包括表示附加的第二电阻差(ΔRCC’)的第十七参数,所述方法进一步包括:
    (d)在所述第一位置横跨所述第一和第二接触元件施加附加的第三电势,用来在所述表面部分中产生附加的第三电流;
    (e)测量通过所述第一或所述第二接触元件的所述附加的第三电流;
    (f)测量横跨所述第三和第四接触元件的附加的第三电压;和
    (g)基于所述附加的第三电流和所述附加的第三电压,计算附加的第三电阻值(RC);或者
    (g’)通过所述距离的所述确定,保留所述第三电阻值(RC)作为附加的第三电阻值(RC);和
    (h)在所述第一位置横跨所述第三和第四接触元件施加附加的第四电势,用来在所述表面部分中产生附加的第四电流;
    (i)测量通过所述第三或所述第四接触元件的所述附加的第四电流;
    (j)测量横跨所述第一和第二接触元件的附加的第四电压;和
    (k)基于所述附加的第四电流和所述附加的第四电压,计算附加的第四电阻值(RC’);或者
    (k’)通过所述距离的所述确定,保留所述第四电阻值(RC’)作为附加的第四电阻值(RC’);和
    (l)基于所述附加的第三电阻值和所述附加的第四电阻值之间的差,计算所述附加的第二电阻差(ΔRCC’);或者
    (l’)通过所述距离的所述确定,保留所述第二电阻差(ΔRCC’)作为所述附加的第二电阻差(ΔRCC’)。

    41.  根据权利要求36和引用权利要求36的权利要求37至39的任一项的方法,特征在于:所述电气性质是霍尔薄层电阻(RH),并且所述第五关系式(f2,f3)进一步包括表示附加的第二电阻差(ΔRCC’)的第十七参数,所述方法进一步包括:
    (d)在所述第一位置横跨所述第一和第二接触元件施加附加的第三电势,用来在所述表面部分中产生附加的第三电流;
    (e)测量通过所述第一或所述第二接触元件的所述附加的第三电流;
    (f)测量横跨所述第三和第四接触元件的附加的第三电压;和
    (g)基于所述附加的第三电流和所述附加的第三电压,计算附加的第三电阻值(RC);
    (h)在所述第一位置横跨所述第三和第四接触元件施加附加的第四电势,用来在所述表面部分中产生附加的第四电流;
    (i)测量通过所述第三或所述第四接触元件的所述附加的第四电流;
    (j)测量横跨所述第一和第二接触元件的附加的第四电压;和
    (k)基于所述附加的第四电流和所述附加的第四电压,计算附加的第四电阻值(RC’);
    (l)基于所述附加的第三电阻值和所述附加的第四电阻值之间的差,计算所述附加的第二电阻差(ΔRCC’)。

    42.  根据权利要求40至41任一项的方法,特征在于:所述第五关系式等效于ΔRCC’=2RH/π*(arctan((a+b+c)/2y)+arctan(b/2y)-arctan((a+b)/2y)-arctan((b+c)/2y)),其中ΔRCC’表示所述附加的第二差(ΔRCC’),y表示所述 距离(y)或所述附加距离,a表示所述第一和第二接触元件的接触点之间的间隔,b表示所述第二和第三接触元件的接触点之间的间隔,和c表示所述第三和第四接触元件的接触点之间的间隔。

    43.  根据权利要求35至36任一项的方法,特征在于:所述电气性质是霍尔薄层电阻(RH),并且所述第五关系式(f1)进一步包括表示附加的第三电阻差(ΔRAA’)的第十七参数,所述方法进一步包括:
    (d)在所述第一位置横跨所述第一和第四接触元件施加附加的第五电势,用来在所述表面部分中产生附加的第五电流;
    (e)测量通过所述第一或所述第四接触元件的所述附加的第五电流;
    (f)测量横跨所述第二和第三接触元件的附加的第五电压;
    (g)基于所述附加的第五电流和所述附加的第五电压,计算附加的第五电阻值(RA);或者
    (g’)通过所述距离的所述确定,保留所述第五电阻值(RA)作为附加的第五电阻值(RA);和
    (h)在所述第一位置横跨所述第二和第三接触元件施加附加的第六电势,用来在所述表面部分中产生附加的第六电流;
    (i)测量通过所述第二或所述第三接触元件的所述附加的第六电流;
    (j)测量横跨所述第一和第四接触元件的附加的第六电压;和
    (k)基于所述附加的第六电流和所述附加的第六电压,计算附加的第六电阻值(RA’);或者
    (k’)通过所述距离的所述确定,保留所述第六电阻值(RA’)作为附加的第五电阻值(RA’);和
    (l)基于所述附加的第五电阻值和所述附加的第六电阻值之间的差,计算所述附加的第三电阻差(ΔRAA’);或者
    (l’)通过所述距离的所述确定,保留所述第三电阻差(ΔRAA’)作为所述附加的第三电阻值(ΔRAA’)。

    44.  根据权利要求43的方法,特征在于:所述第五关系式等效于ΔRAA’ =2RH/π*(arctan((a+b)/2y)-arctan(a/2y)-arctan((b+c)/2y)+arctan(c/2y)),其中ΔRAA’表示所述附加的第三电阻差(ΔRAA’),y表示所述距离(y)或所述附加距离,a表示所述第一和第二接触元件的接触点之间的间隔,b表示所述第二和第三接触元件的接触点之间的间隔,和c表示所述第三和第四接触元件的接触点之间的间隔。

    45.  根据权利要求35至37任一项的方法,特征在于:所述电气性质是薄层电阻(R0),并且所述第五关系式(g)进一步包括表示伪薄层电阻(RP)的第十七参数,所述方法进一步包括:
    (d)在所述第一位置横跨所述第一和第四接触元件施加附加的第五电势,用来在所述表面部分中产生附加的第五电流;
    (e)测量通过所述第一或所述第四接触元件的所述附加的第五电流;
    (f)测量横跨所述第二和第三接触元件的附加的第五电压;
    (g)基于所述附加的第五电流和所述附加的第五电压,计算附加的第五电阻值(RA);或者
    (g’)通过所述距离的所述确定,保留所述第五电阻值(RA)作为附加的第五电阻值(RA);和
    (h)在所述第一位置横跨所述第二和第三接触元件施加附加的第六电势,用来在所述表面部分中产生附加的第六电流;
    (i)测量通过所述第二或所述第三接触元件的所述附加的第六电流;
    (j)测量横跨所述第一和第四接触元件的附加的第六电压;
    (k)基于所述附加的第六电流和所述附加的第六电压,计算附加的第六电阻值(RA’);或者
    (k’)通过所述距离的所述确定,保留所述第六电阻值(RA’)作为附加的第五电阻值(RA’);和
    (l)计算所述附加的第五电阻值(RA)和所述附加的第六电阻值(RA’)的第五电阻平均值和
    (d”)在所述第一位置横跨所述第一和第三接触元件施加附加的第一 电势,用来在所述表面部分中产生附加的第一电流;
    (e”)测量通过所述第一或所述第三接触元件的所述附加的第一电流;
    (f”)测量横跨所述第二和第四接触元件的附加的第一电压;
    (g”)基于所述附加的第一电流和所述附加的第一电压,计算附加的第一电阻值(RB);或者
    (g”’)通过所述距离的所述确定,保留所述第一电阻值(RB)作为附加的第一电阻值(RB);和
    (h”)在所述第一位置横跨所述第二和第四接触元件施加附加的第二电势,用来在所述表面部分中产生附加的第二电流;
    (i”)测量通过所述第二或所述第四接触元件的所述附加的第二电流;
    (j”)测量横跨所述第一和第三接触元件的附加的第二电压;
    (k”)基于所述附加的第二电流和所述附加的第二电压,计算附加的第二电阻值(RB’);或者
    (k”’)通过所述距离的所述确定,保留所述第二电阻值(RB’)作为附加的第二电阻值(RB’);和
    (l”)计算所述附加的第一电阻值(RB)和所述附加的第二电阻值(RB’)的第六电阻平均值
    (m)定义包含分别表示所述第五电阻平均值所述第六电阻平均值和所述伪薄层电阻(RP)的第十八、第十九和第二十参数的第六关系式;
    (n)在所述第六关系式中,通过分别利用所述第五电阻平均值和所述第六电阻平均值作为所述第十八参数和所述第十九参数,确定所述伪薄层电阻(RP)。

    46.  根据权利要求44至45任一项的方法,特征在于:所述第六关系式等效于exp(2π·RAA‾/RP)-exp(2π·RBB‾/RP)=1,]]>其中RP是所述伪薄层电阻,是所述第一电阻平均值,和是所述第二电阻平均值。

    47.  一种用于确定试验样品的导电表面部分上的第一位置和所述导电 表面部分的电气边界之间的距离的设备,所述设备包括:
    多点探针,包括第一接触元件、第二接触元件、第三接触元件和第四接触元件,每个接触元件定义用于与所述试验样品建立电气接触的接触点,和
    控制单元,适于执行确定根据权利要求1至34任一项的距离或附加距离的方法。

    48.  一种用来确定试验样品的导电表面部分上的第一位置处的电气性质的设备,包括:
    多点探针,包括第一接触元件、第二接触元件、第三接触元件和第四接触元件,每个接触元件定义用于与所述试验样品建立电气接触的接触点,和
    控制单元,适于执行确定根据权利要求35至46任一项的试验样品的导电表面部分上的第一位置处的电气性质的方法。

    说明书

    说明书单个位置霍尔效应测量
    背景技术
    半导体处理时,连同临界尺寸的连续按比例缩小表现材料性质变得越来越重要并且也变得困难。薄层材料如超浅结被广泛应用,并且已发展了薄层电阻测量用于这些的研究。除了薄膜材料的薄层电阻之外,薄层载流子密度和迁移率对于半导体器件的性能来说也是重要的性质,例如在互补金属-氧化物-半导体(CMOS)晶体管中。然而,用于确定薄层电阻、薄层载流子密度和薄层载流子迁移率的大部分测量方法要求专用样品制备或样品的破坏性加工。一些测量方法也要求探针和试验样品之间的一些接合,这会削弱上述方法的效率。
    为了描述薄层材料的薄层载流子密度和迁移率的特征,因此希望一种快速的、廉价的且非破坏性的方法。存在使用通过可以用于薄层电阻测量的硅基微制备技术产生的微观多点探针的一些方法。在WO2007045246A1中,已示出可以用线内微四点探针进行霍尔效应测量以测量薄层电阻、薄层载流子密度和霍尔迁移率。然而,该方法要求两个测量点,即在探针和试验样品之间的两个不同接合点,其当在检验下跨过样品的电性质不理想均匀时会导致大的测量错误。
    发明内容
    本发明的目的是提高准确度并减少确定试验样品的电性质的时间。具体地,本发明的目的是提高准确度并减少确定电性质的时间,该时间取决于距试验样品的电性边界的距离。根据本发明,只有一个测量点,即探针和试验样品之间的一个接合点在霍尔效应测量时是有必要的。这将会显著地减少测量时间并且为薄膜的电传输性质提供更准确的结果。
    根据本发明的第一方面,通过多点探针来确定试验样品的导电表面部 分上的第一位置和该导电表面部分的电气边界之间的距离的方法实现本发明的目的,该多点探针包括第一接触元件、第二接触元件、第三接触元件和第四接触元件,每个接触元件限定用于建立与试验样品的电气接触的接触点,该方法包括:(i.i)在导电表面部分上的第一位置用第一接触元件、第二接触元件、第三接触元件和第四接触元件接触试验样品;(i.ii)在第一位置施加具有垂直于导电表面部分的主要场分量的磁??;(i.iii)在第一位置横跨第一和第三接触元件施加第一电势,用来在该表面部分中产生第一电流;(i.iv)测量通过第一或第三接触元件的第一电流;(i.v)测量横跨第二和第四接触元件的第一电压;(i.vi)基于第一电流和第一电压,计算第一电阻值(RB);(i.vii)在第一位置横跨第二和第四接触元件施加第二电势,用来在表面部分中产生第二电流;(i.viii)测量通过第二或第四接触元件的第二电流;(i.ix)测量横跨第一和第三接触元件的第二电压;(i.x)依基于第二电流和第二电压,计算第二电阻值(RB’);(i.xi)基于第一电阻值和第二电阻值之间的差,计算第一电阻差(ΔRBB’);(i.xii)在第一位置横跨第一和第二接触元件施加第三电势,用来在表面部分中产生第三电流;(i.xiii)测量通过第一或第二接触元件的第三电流;(i.xiv)测量横跨第三和第四接触元件的第三电压;(i.xv)基于第三电流和第三电压,计算第三电阻值(RC);(i.xvi)在第一位置横跨第三和第四接触元件施加第四电势,用来在表面部分中产生第四电流;(i.xvii)测量通过第三或第四接触元件的第四电流;(i.xviii)测量横跨第一和第二接触元件的第四电压;(i.xix)基于第四电流和第四电压,计算第四电阻值(RC’);和(i.xx)基于第三电阻值和第四电阻值之间的差,计算第二电阻差(ΔRCC’);或者在替换步骤(i.xii)至(i.xx)的备选中,具有:多点探针包括多个接触元件,每个接触元件定义用于建立与试验样品的电气接触的接触点,多个接触元件包括第一接触元件、第二接触元件、第三接触元件、第四接触元件和一个或多个附加的接触元件,(ii.xii)定义多个接触元件的接触元件的第一结构,接触元件的第一结构由第一接触元件、第二接触元件、第三接触元件和第四接触元件构成;(ii.xiii)定义多个接触元件的接触元件的第二结构,接触元件的第二结构由第五接触元件、第六接触元件、第七接触元件和第八接触元件构成,接触元件的第二结构的至少一个接触元件是一个或多个附加接触元件中的接触元件;(ii.xiv)在用接触元件 的第一结构的接触元件接触试验样品的同时,在导电表面部分上的第一位置上,用接触元件的第二结构的接触元件接触试验样品;(ii.xv)在第一位置横跨第五和第七接触元件施加第三电势,用来在表面部分中产生第三电流;(ii.xvi)测量通过第五或第七接触元件的第三电流;(ii.xvii)测量横跨第六和第八接触元件的第三电压;(ii.xviii)基于第三电流和第三电压,计算第三电阻值(RB,2);(ii.xix)在第一位置横跨第六和第八接触元件施加第四电势,用来在表面部分中产生第四电流;(ii.xx)测量通过第六或第八接触元件的第四电流;(ii.xxi)测量横跨第五和第七接触元件的第四电压;(ii.xxii)基于第四电流和第四电压,计算第四电阻值(RB’,2);和(ii.xxiii)基于第三电阻值和第四电阻值之间的差,计算第二电阻差(ΔRBB’,2);并且包含步骤(i.xii)至(i.xx)的备选和包含步骤(ii.xii)至(ii.xxiii)的备选都进一步包括:(i.xxi)定义包含分别表示第一电阻差、第二电阻差、和第一位置和电气边界之间的距离的第一、第二和第三参数的第一关系式(f),和(i.xxii)分别使用第一和第二电阻差(ΔRBB’,ΔRCC’,ΔRBB’,2)作为第一关系式中的第一和第二参数,用来确定表示第一位置和电气边界之间的距离(y)的第三参数。
    根据本发明第一方面和替换步骤(i.xii)至(i.xx)的备选的方法可进一步包括:(iii.xxiv)计算第一电阻值(RB)和第二电阻值(RB’)的第一电阻平均值(iii.xxv)计算第三电阻值(RB,2)和第四电阻值(RB’,2)的第二电阻平均值和(iii.xxvi)在第一位置横跨第一和第四接触元件施加第五电势,用来在表面部分中产生第五电流;(iii.xxvii)测量通过第一或第四接触元件的第五电流;(iii.xxviii)测量横跨第二和第三接触元件的第五电压;(iii.xxix)基于第五电流和第五电压,计算第五电阻值(RA,1);(iii.xxx)在第一位置横跨第二和第三接触元件施加第六电势,用来在表面部分中产生第六电流;(iii.xxxi)测量通过第二或第三接触元件的第六电流;(iii.xxxii)测量横跨第一和第四接触元件的第六电压;(iii.xxxiii)基于第六电流和第六电压,计算第六电阻值(RA’,1);(iii.xxxiv)计算第五电阻值(RA,1)和第六电阻值(RA’,1)的第三电阻平均值和(iii.xxxv)在第一位置横跨第五和第八接触元件施加第七电势,用来在表面部分中产生第七电流;(iii.xxxvi)测量通过第五或第八接触元件的第七电流;(iii.xxxvii)测量横跨第六和第七接触元件的第七电压;(iii.xxxviii)基于第七电流和第七电压,计算第七电阻值 (RA,2);(iii.xxxix)在第一位置横跨第六和第七接触元件施加第八电势,用来在表面部分中产生第八电流;(iii.xl)测量通过第六或第七接触元件的第八电流;(iii.xli)测量横跨第五和第八接触元件的第八电压;(iii.xlii)基于第八电流和第八电压,计算第八电阻值(RA’,2);(iii.xliii)计算第七电阻值(RA,2)和第八电阻值(RA’,2)的第四电阻平均值(iii.xliv)定义包含分别表示第一电阻平均值第三电阻平均值和第一伪薄层电阻(RP,1)的第四、第五和第六参数的第二关系式;(iii.xlv)在第二关系式中分别使用第一电阻平均值和第三电阻平均值作为第四参数和第五参数,用来确定表示第一伪薄层电阻(RP,1)的第六参数;(iii.xlvi)定义包含分别表示第二电阻平均值第四电阻平均值和第二伪薄层电阻(RP,2)的第七、第八和第九参数的第三关系式;(iii.xlvii)在第三关系式中分别使用第二电阻平均值和第四电阻平均值作为第七参数和第八参数,用来确定表示第二伪薄层电阻(RP,2)的第九参数;(iii.xlviii)定义包含分别表示第一伪薄层电阻(RP,1)、第二伪薄层电阻(RP,2)、和第一位置和电气边界之间的距离的第十、第十一和第十二参数的第四关系式(gD);和(iii.xlix)在第四关系式(gD)中,分别使用第一和第二伪薄层电阻(RP,1,RP,2)作为第十和第十一参数,用来确定表示第一位置和电气边界之间的附加距离(y)的第十二参数;或者在替换步骤(iii.xlix)的备选中,具有:第二结构的接触元件表示试验样品的导电表面部分上第一位置和导电表面部分的电气边界之间的附加距离(y2),第一关系式(fD)进一步包括表示第一位置和电气边界之间的附加距离的第十三参数,第四关系式(gD)进一步包括表示第一位置和电气边界之间的附加距离的第十四参数,并且方法进一步包括:(iv.xlix)在第四关系式(gD)中,分别使用第一和第二伪薄层电阻(RP,1,RP,2)作为第十和第十一参数,用来同时确定分别用来表示距离(y)和第一位置和电气边界之间的附加距离(y2)的第十三参数和第十四参数。
    在包含步骤(iii.xlix)的备选中,第四关系式可等效于RP,1/RP,2=gD(y),其中RP,1表示第一伪薄层电阻,RP,2表示第二伪薄层电阻,以及gD表示包含距离y作为参数的函数,函数gD定义了特定距离的峰值,并且函数gD随着特定距离以下的距离数增加,并且随着特定距离以上的距离而减小,该方法进一步包括:(iii.xlx)比较所述距离和所述特定距离,以确定在所述 第四关系式中所述附加的距离(y2)是在所述特定距离以下还是以上。这种方式确定的附加距离(y2)典型地比距离(y)更精确,原因在于其源于电阻平均值,而不是电阻差。
    为了任何目的,例如,为了确定试验样品的电气性质,该附加距离可以代替距离。
    根据本发明第二方面的目的通过利用多点探针来确定试验样品的导电表面部分上的第一位置和导电表面部分的电气边界之间的距离的方法获得,该多点探针包括多个接触元件,每个接触元件限定用于与试验样品建立电气接触的接触点,多个接触元件包括第一接触元件、第二接触元件、第三接触元件、第四接触元件和一个或多个附加的接触元件,方法包括:(v.i)定义多个接触元件的接触元件的第一结构,接触元件的第一结构由第一接触元件、第二接触元件、第三接触元件和第四接触元件构成;(v.ii)定义多个接触元件的接触元件的第二结构,接触元件的第二结构由第五接触元件、第六接触元件、第七接触元件和第八接触元件构成,接触元件的第二结构的至少一个接触元件是一个或多个附加接触元件的接触元件;(v.iii-iv)在导电表面部分上的第一位置,用接触元件的第一和第二结构的接触元件接触试验样品;(v.v)在第一位置施加具有垂直于导电表面部分的主要场分量的磁??;(v.vi)在第一位置横跨第一和第三接触元件施加第一电势,用来在表面部分中产生第一电流;(v.vii)测量通过第一或第三接触元件的第一电流;(v.viii)测量横跨第二和第四接触元件的第一电压;(v.ix)基于第一电流和第一电压,计算第一电阻值(RB);(v.x)在第一位置横跨第二和第四接触元件施加第二电势,用来在表面部分中产生第二电流;(v.xi)测量通过第二或第四接触元件的第二电流;(v.xii)测量横跨第一和第三接触元件的第二电压;(v.xiii)基于第二电流和第二电压,计算第二电阻值(RB’);(v.xiv)计算第一电阻值(RB)和第二电阻值(RB’)的第一电阻平均值(v.xv)在第一位置横跨第五和第七接触元件施加第三电势,用来在表面部分中产生第三电流;(v.xvi)测量通过第五或第七接触元件的第三电流;(v.xvii)测量横跨第六和第八接触元件的第三电压;(v.xviii)基于第三电流和第三电压,计算第三电阻值(RB,2);(v.xix)在第一位置横跨第六和第八接触元件施 加第四电势,用来在表面部分中产生第四电流;(v.xx)测量通过第六或第八接触元件的第四电流;(v.xxi)测量横跨第五和第七接触元件的第四电压;(v.xxii)基于第四电流和第四电压,计算第四电阻值(RB’,2);(v.xxv)计算第三电阻值(RB,2)和第四电阻值(RB’,2)的第二电阻平均值和(v.xxvi)在第一位置横跨第一和第四接触元件施加第五电势,用来在表面部分中产生第五电流;(v.xxvii)测量通过第一或第四接触元件的第五电流;(v.xxviii)测量横跨第二和第三接触元件的第五电压;(v.xxix)基于第五电流和第五电压,计算第五电阻值(RA,1);(v.xxx)在第一位置横跨第二和第三接触元件的两端施加第六电势,用来在表面部分中产生第六电流;(v.xxxi)测量通过第二或第三接触元件的第六电流;(v.xxxii)测量横跨第一和第四接触元件的第六电压;(v.xxxiii)基于第六电流和第六电压,计算第六电阻值(RA’,1);(v.xxxiv)计算第五电阻值(RA,1)和第六电阻值(RA’,1)的第三电阻平均值和(v.xxxv)在第一位置横跨第五和第八接触元件施加第七电势,用来在表面部分中产生第七电流;(v.xxxvi)测量通过第五或第八接触元件的第七电流;(v.xxxvii)测量横跨第六和第七接触元件的第七电压;(v.xxxviii)基于第七电流和第七电压,计算第七电阻值(RA,2);(v.xxxix)在第一位置横跨第六和第七接触元件施加第八电势,用来在表面部分中产生第八电流;(v.xl)测量通过第六或第七接触元件的第八电流;(v.xli)测量横跨第五和第八接触元件的第八电压;(v.xlii)基于第八电流和第八电压,计算第八电阻值(RA’,2);(v.xliii)计算第七电阻值(RA,2)和第八电阻值(RA’,2)的第四电阻平均值(v.xliv)定义包含分别表示第一电阻平均值第三电阻平均值和第一伪薄层电阻(RP,1)的第四、第五和第六参数的第二关系式;(v.xlv)在第二关系式中分别使用第一电阻平均值和第三电阻平均值作为第四参数和第五参数,用来确定表示第一伪薄层电阻(RP,1)的第六参数;(v.xlvi)定义包含分别表示第二电阻平均值第四电阻平均值和第二伪薄层电阻(RP,2)的第七、第八和第九参数的第三关系式;(v.xlvii)在第三关系式中分别使用第二电阻平均值和第四电阻平均值作为第七参数和第八参数,用来确定表示第二伪薄层电阻(RP,2)的第九参数;(v.xlviii)定义包含分别表示第一伪薄层电阻(RP,1)、第二伪薄层电阻(RP,2)和第一位置和电气边界之间的距离的第十、第十一和第十二参数的 第四关系式(gD);和(v.xlix)在第四关系式(gD)中,分别使用第一和第二伪薄层电阻(RP,1,RP,2)作为第十参数和第十一参数,用来确定表示第一位置和电气边界之间的距离(y)的第十二参数。
    第四关系式可以等效于RP,1/RP,2=gD(y),这里RP,1表示第一伪薄层电阻,RP,2表示第二伪薄层电阻,以及gD表示包含包含作为参数的距离y的函数,函数gD定义在特定距离的峰值,并且函数gD随着特定距离以下的距离而增加,并且随着特定距离以上的距离而降低,该方法进一步包括:(v.xlx)通过根据本发明第一方面的方法确定距离,用来表示辅助距离;和(v.xlxi)比较辅助距离和特定距离,以确定距离是在第四关系式中的特定距离的以上还是以下。
    根据本发明的第一和第二方面的方法,为了精确确定该距离,在探针和试验样品之间仅要求单一咬合。
    电气边界应该理解为防止电流离开导电表面部分的边界。这里的关系式指的是包括:单个方程,一组方程,一个函数,一组函数,或者在包含这些特定参数的方法中使用的建立的适当的数学模型。确定距离可包括方程求解、回归分析、建?;蛐W疾问谋冉?、或者适于该特定关系式的其它数学技术。
    多点探针可具有等于或大于四的任意数目的接触元件,例如,多点探针可具有十二个接触元件。然而,使用四个接触元件与接触元件的总数目无关。在该方法中没有使用的接触元件可以定位在该方法中使用的两个接触元件之间。多点探针可以是在WO2010115771A1、WO2010000265A1、WO2008110174A1、WO2007051471A1、WO05124371A1或WO0003252A2中任意一个中描述的探针。接触元件可以是从探针体延伸的悬臂形式,例如,如WO0003252A2中所示。试验样品可以是具有定义导电表面部分的掺杂表面部分或薄金属膜的硅晶片。电气边界可以由导电表面部分的物理边界部分来定义,边界的外部具有非导电区。备选地,电气边界可以通过将试验样品的物理边界部分作为整体来定义,提供延伸到该物理边界的导电表面部分。
    磁场可以由布置在与导电表面部分相对的试验样品的相对侧上的电 磁体或永磁铁产生。第一、第二、第三和第四接触元件可以连接到多路器,其按次序连接到用来横跨两个接触元件产生电势的电流源、用来测量通过接触元件的电流的安培表和用来测量横跨这两个接触元件的电压的电压表??刂频ピ梢粤拥蕉嗦菲?,以自动控制多路器,以便可以产生和测量电流,并测量电压,如方法中的说明的那样。
    下面描述的特征可以用于本发明的第一和第二方面。
    接触点可定义交叉每个接触点的第一线。第一接触元件、第二接触元件、第三接触元件、第四接触元件和一个或多个附加的接触元件的接触点限定在接触点接触试验样品之前与接触点的每个交叉的第一线。第一接触元件、第二接触元件、第三接触元件和第四接触元件的接触点沿着第一线以给定的次序定位。第五接触元件、第六接触元件、第七接触元件和第八接触元件的接触点沿着第一线以给定的次序定位。
    第一和第二接触元件、第二和第三接触元件以及第三和第四接触元件的接触点之间的间隔可大约等于第一间隔值(s1)。第五和第六接触元件、第六和第七接触元件以及第七和第八接触元件的接触点之间的间隔可大约等于第二间隔值(s2)。
    在替换步骤(i.xii)至(i.xx)的备选中,第一关系式等效于ΔRBB’/ΔRBB’,2=fD(y,s1,s2),其中ΔRBB’表示第一电阻差,ΔRBB’,2表示第二电阻差,以及fD是包含第一位置和电气边界之间的距离y、第一间隔值s1和第二间隔值s2的函数。
    所述第一关系式ΔRBB’/ΔRBB’,2=fD(y,s1,s2)中的函数fD(y,s1,s2)可等效于(3*arctan(s1/2y)-arctan(3s1/2y))/(3*arctan(s2/2y)-arctan(3s2/2y))。
    第二关系式可等效于其中RP,1是第一伪薄层电阻,是第一电阻平均值,和是第三电阻平均值;并且第三关系可等效于其中RP,2是第二伪薄层电阻,是第二电阻平均值,和是第四电阻平均
    值。
    接触点可定义交叉每个接触点的第一线,即,接触点在一公共线上。
    在包含步骤(iii.xlix)的备选中,第四关系式等效于RP,1/RP,2=gD(y,s1,s2),其中RP,1表示第一伪薄层电阻,RP,2表示第二伪薄层电阻,以及gD表示包含第一位置和电气边界之间的距离y、第一间隔值s1和第二间隔值s2的函数。
    在替换步骤(iii.xlix)的备选中,第一关系式可等效于ΔRBB’/ΔRBB’,2=fD(y,y2,s1,s2),其中ΔRBB’表示第一电阻差,ΔRBB’,2表示第二电阻差,以及fD是包含第一位置和电气边界之间的距离y和附加距离y2、第一间隔值s1和第二间隔值s2的函数。
    第一关系式ΔRBB’/ΔRBB’,2=fD(y,y2,s1,s2)中的函数fD(y,y2,s1,s2)可等效于(3*arctan(s1/2y)-arctan(3s1/2y))/(3*arctan(s2/2y2)-arctan(3s2/2y2))。
    在替换步骤(iii.xlix)的备选中,第四关系式可等效于RP,1/RP,2=gD(y,y2,s1,s2),其中RP,1表示第一伪薄层电阻,RP,2表示第二伪薄层电阻,以及gD表示包含第一位置和电气边界之间的距离y和附加距离y2、第一间隔值s1和第二间隔值s2的函数。
    电气边界可具有近似线性的部分,并且第一位置和线性部分上的点之间的距离可以小于第一位置和线性部分外部的电气边界上的任意点之间的距离。这意味着从第一位置到电气边界的最短距离是到线性部分上的点的距离。
    该方法可进一步包括:(vi.i)定向多点探针,以与线性部分平行的关系定位第一线。第一和第二接触元件、第二和第三接触元件以及第三和第四接触元件的接触点之间的间隔可近似相等。
    在包含步骤(i.xii)至(i.xx)的备选中,第一关系式可等效于ΔRCC’/ΔRBB’=f(y,s),其中ΔRBB’表示第一电阻差,ΔRCC’表示第二电阻差,以及f是包含第一位置和电气边界之间的距离y和接触点之间的间隔s作为参数的函数。
    关系式ΔRCC’/ΔRBB’=f(y,s)中第一电阻差ΔRBB’可等效于可ΔRBB’=2RH/π*(arctan(a/2y)+arctan(b/2y)+arctan(c/2y)-arctan((a+b+c)/2y)),其中ΔRBB’表示附加的第一差(ΔRBB’),y表示距离(y),a表示第一和第二接触元件的接触点之间的间隔,b表示所第二和第三接触元件的接触点之间的 间隔,以及c表示第三和第四接触元件的接触点之间的间隔;关系式ΔRCC’/ΔRBB’=f(y,s)中第二电阻差ΔRCC’可等效于ΔRCC’=2RH/π*(arctan((a+b+c)/2y)+arctan(b/2y)-arctan((a+b)/2y)-arctan((b+c)/2y)),其中ΔRCC’表示附加的第二差(ΔRCC’),y表示距离(y),a表示第一和第二接触元件的接触点之间的间隔,b表示所第二和第三接触元件的接触点之间的间隔,以及c表示第三和第四接触元件的接触点之间的间隔。
    在本发明第一方面的包含步骤(i.xii)至(i.xx)的备选中,该方法可进一步包括:(i.xxiii)在第一位置横跨第一和第四接触元件施加第五电势,用来在表面部分中产生第五电流;(i.xxiv)测量通过第一或第四接触元件的第五电流;(i.xxv)测量横跨第二和第三接触元件的第五电压;(i.xxvi)基于第五电流和第五电压,计算第五电阻值(RA);(i.xxvii)在第一位置横跨第二和第三接触元件施加第六电势,用来在表面部分中产生第六电流;(i.xxviii)测量通过第二或第三接触元件的第六电流;(i.xxix)测量横跨第一和第四接触元件的第六电压;(i.xxx)基于第六电流和第六电压,计算第六电阻值(RA’);(i.xxxi)基于第五电阻值(RA)和第六电阻值(RA’)之间的差,计算第三电阻差(ΔRAA’);(i.xxxii)在定义第一关系式(f)时,第一关系式(f)进一步包括表示第三电阻差(ΔRAA’)的第四参数,和(i.xxxiii)在确定第一位置和电气边界之间的距离(y)时,除了第一和第二电阻差(ΔRBB’,ΔRCC’)可以分别用作第一和第二参数之外,第三电阻差(ΔRAA’)用作第一关系式中的第四参数。
    这允许用具有非等距接触点的非对称探针精确确定距离y。
    接触点可以定位成线,并且第一和第二接触元件的接触点之间的间隔和第二和第三接触元件的接触点之间的间隔可以近似相等。接触点可以定位成线,并且第三和第四接触元件的接触点之间的间隔和第一和第二接触元件的接触点之间的间隔可以不同。在模拟中已经发现,接触探针的这些具体相对间隔给出了与电气边界距离的精确测量。
    第三和第四接触元件的接触点之间的间隔可以比第一和第二接触元件的接触点之间的间隔大范围1.1-3.7、1.2-3.3、1.3-2.9、1.4-2.5、1.5-2.1 和1.6-1.7中一个或多个和/或范围1.2-1.3、1.3-1.4、1.4-1.5、1.5-1.6、1.6-1.7、1.7-1.8、1.8-1.9、1.9-2.0、2.0-2.2、2.2-2.4、2.4-2.6、2.6-2.8、2.8-3.0、3.0-3.3、3.3-3.6、3.6-3.9中的一个中的因数,和/或大大约五分之三,或者大范围1.2-3.8、1.6-3.4、1.8-3.2、2.0-3.0、2.2-2.8和2.4-2.6中的一个或多个和/或范围1.2-1.3、1.3-1.4、1.4-1.5、1.5-1.6、1.6-1.7、1.7-1.8、1.8-1.9、1.9-2.0、2.0-2.2、2.2-2.4、2.4-2.6、2.6-2.8、2.8-3.0、3.0-3.3、3.3-3.6、3.6-3.9中的一个中的因数,和/或大大约五分之二。
    第一和第二接触元件的接触点之间的间隔可在范围1-5μm、5-10μm、10-15μm、15-20μm、20-25μm、25-30μm、30-40μm、40-50μm、50-500μm中的一个中,和/或在范围1-50μm、5-40μm、10-30μm、15-25μm中的一个或多个中。
    第一关系式可等效于(ΔRAA’+αΔRCC’)/ΔRBB’=f(y,a,b,c),其中ΔRBB’是第一电阻差,ΔRCC’是第二电阻差,ΔRAA’是第三电阻差,α是范围-10至10内的调整系数;和f是包含第一位置和电气边界之间的距离y和a第一和第二接触元件的接触点之间的间隔、b第二和第三接触元件的接触点之间的间隔以及c第三和第四接触元件的接触点之间的间隔的函数。
    调整系数α可大约为1或大约为-1。
    关系式(ΔRAA’+αΔRCC’)/ΔRBB’=f(y,a,b,c)中的第一电阻差ΔRBB’可等效于ΔRBB’=2RH/π*(arctan(a/2y)+arctan(b/2y)+arctan(c/2y)-arctan((a+b+c)/2y)),其中ΔRBB’表示附加的第一差(ΔRAA’),y表示距离(y),a表示第一和第二接触元件的接触点之间的间隔、b表示第二和第三接触元件的接触点之间的间隔,和c表示第三和第四接触元件的接触点之间的间隔;关系式(ΔRAA’+αΔRCC’)/ΔRBB’=f(y,a,b,c)中的第二电阻差ΔRCC’可等效于ΔRCC’=2RH/π*(arctan((a+b+c)/2y)+arctan(b/2y)-arctan((a+b)/2y)-arctan((b+c)/2y)),其中ΔRCC’表示附加的第二差(ΔRCC’),y表示距离(y),a表示第一和第二接触元件的接触点之间的间隔,b表示第二和第三接触元件的接触点之间的间隔,和c表示第三和第四接触元件的接触点之间的间隔;和关系式(ΔRAA’+αΔRCC’)/ΔRBB’=f(y,a,b,c)中的第三电阻差ΔRAA’可等效于ΔRAA’=2RH/π*(arctan((a+b)/2y)-arctan(a/2y)-arctan((b+c)/2y)+ arctan(c/2y)),其中ΔRAA’表示附加的第三电阻差(ΔRAA’),y表示距离(y),a表示第一和第二接触元件的接触点之间的间隔,b表示第二和第三接触元件的接触点之间的间隔,和c表示第三和第四接触元件的接触点之间的间隔。已经发现,该具体模型在宽范围的测量条件上给出了精确的结果。
    第一和第二接触元件的接触点之间的间隔可以在范围0.1-100μm、1-90μm、10-80μm、20-70μm、30-60μm和40-50μm中的一个或多个中;和/或在范围0.1-1μm、1-10μm、10-20μm、20-30μm、30-40μm、40-50μm、50-60μm、60-70μm、70-80μm、80-90μm、90-100μm或100-500μm中的一个中。
    根据本发明的第三方面,通过用来确定试验样品的导电表面部分上的第一位置的电气性质的方法实现本发明的目的,其中导电表面部分具有电气边界,并且方法包括:(a)确定根据点1至32中任一项的试验样品的导电表面部分上的第一位置和导电表面部分的电气边界之间的距离(y);(b)定义包含电气性质和表示距离(y)的第十五参数的第五关系式,和(c)在用来确定电气性质的第五关系式中,使用距离(y)作为第十五参数;或者备选地,该方法包括:(a)确定根据点2至32中任一项的试验样品的导电表面部分上的第一位置和导电表面部分的电气边界之间的附加距离(y2);(b)定义包含电气性质和表示附加距离(y2)的第十五参数的第五关系式,和(c)在用来确定电气性质的第五关系式中,使用附加距离(y2)作为第十五参数。
    根据该方法,为了精确确定电气性质,在探针和试验样品之间仅需要单一咬合。
    电气边界应该理解为防止电流离开导电表面部分的边界。这里的关系式指的是包括:单个方程,一组方程,一个函数,一组函数,或者在包含这些这些特定参数的方法中使用的建立的适当的数学模型。确定电气性质可包括方程求解、回归分析、建?;蛐W疾问谋冉?、或者使用与该特定关系式的其它数学技术。
    第五关系式可进一步包括第一接触元件、第二接触元件、第三接触元件和/或第四接触元件的接触点之间的间隔,和:(b’)在定义第五关系式 时,第五关系式进一步包括表示第一接触元件、第二接触元件、第三接触元件和/或第四接触元件的接触点之间的间隔,和(c’)在确定电气性质时,在第五关系式中,除了第一距离(y)或附加距离(y2)之外,间隔用作第十六参数。
    电气性质可以是霍尔薄层电阻(RH),并且第五关系式(f1,f2)可进一步包括表示附加的第一电阻差(ΔRBB’)的第十七参数,该方法可以进一步包括:(d)在第一位置横跨第一和第三接触元件施加附加的第一电势,用来在表面部分中产生附加的第一电流;(e)测量通过第一或第三接触元件的附加的第一电流;(f)测量横跨第二和第四接触元件的附加的第一电压;和(g)基于附加的第一电流和附加的第一电压,计算附加的第一电阻值(RB);或者(g’)通过距离的确定,保留第一电阻值(RB)作为附加的第一电阻值(RB);和(h)在第一位置横跨第二和第四接触元件施加附加的第二电势,用来在表面部分中产生附加的第二电流;(i)测量通过第二或第四接触元件的附加的第二电流;(j)测量横跨第一和第三接触元件的附加的第二电压;和(k)基于附加的第二电流和附加的第二电压,计算附加的第二电阻值(RB’);或者(k’)通过距离的确定,保留第二电阻值(RB’)作为附加的第二电阻值(RB’);和(l)基于附加的第一电阻值和附加的第二电阻值之间的差,计算附加的第一电阻差(ΔRBB’);或者(l’)通过距离的确定,保留第一电阻差(ΔRBB’)作为附加的第一电阻值(ΔRBB’)。
    第五关系式可以等效于ΔRBB’=2RH/π*(arctan(a/2y)+arctan(b/2y)+arctan(c/2y)-arctan((a+b+c)/2y)),其中ΔRBB’表示附加的第一差(ΔRBB’),y表示距离(y)或附加距离,a表示第一和第二接触元件的接触点之间的间隔,b表示第二和第三接触元件的接触点之间的间隔,和c表示第三和第四接触元件的接触点之间的间隔。
    电气性质可以是霍尔薄层电阻(RH),并且第五关系式(f2,f3)可进一步包括表示附加的第二电阻差(ΔRCC’)的第十七参数,该方法进一步包括:(d)在第一位置横跨第一和第二接触元件施加附加的第三电势,用来在表面部分中产生附加的第三电流;(e)测量通过第一或第二接触元件的附加的第三电流;(f)测量横跨第三和第四接触元件的附加的第三电压; 和(g)基于附加的第三电流和附加的第三电压,计算附加的第三电阻值(RC);或者在包含步骤(i.xii)至(i.xx)的选择中:(g’)通过距离的确定,保留第三电阻值(RC)作为附加的第三电阻值(RC);和(h)在第一位置横跨第三和第四接触元件施加附加的第四电势,用来在表面部分中产生附加的第四电流;(i)测量通过第三或第四接触元件的附加的第四电流;(j)测量横跨第一和第二接触元件的附加的第四电压;和(k)基于附加的第四电流和附加的第四电压,计算附加的第四电阻值(RC’);或者在包含步骤(i.xii)至(i.xx)的备选中:(k’)通过距离的确定,保留第四电阻值(RC’)作为附加的第四电阻值(RC’);和(l)基于附加的第三电阻值和附加的第四电阻值之间的差,计算附加的第二电阻差(ΔRCC’);或者在包含步骤(i.xii)至(i.xx)的备选中:(l’)通过距离的确定,保留第二电阻差(ΔRCC’)作为附加的第二电阻值(ΔRCC’)。
    第五关系式等效于ΔRCC’=2RH/π*(arctan((a+b+c)/2y)+arctan(b/2y)-arctan((a+b)/2y)-arctan((b+c)/2y)),其中ΔRCC’表示附加的第二差(ΔRCC’),y表示距离(y)或附加距离,a表示第一和第二接触元件的接触点之间的间隔,b表示第二和第三接触元件的接触点之间的间隔,和c表示第三和第四接触元件的接触点之间的间隔。
    电气性质可以是霍尔薄层电阻(RH),并且第五关系式(f1)进一步包括表示附加的第三电阻差(ΔRAA’)的第十七参数,该方法进一步包括:(d)在第一位置横跨第一和第四接触元件施加附加的第五电势,用来在表面部分中产生附加的第五电流;(e)测量通过第一或第四接触元件的附加的第五电流;(f)测量横跨第二和第三接触元件的附加的第五电压;(g)基于附加的第五电流和附加的第五电压,计算附加的第五电阻值(RA);或者(g’)通过距离的确定,保留第五电阻值(RA)作为附加的第五电阻值(RA);和(h)在第一位置横跨第二和第三接触元件施加附加的第六电势,用来在表面部分中产生附加的第六电流;(i)测量通过第二或第三接触元件的附加的第六电流;(j)测量横跨第一和第四接触元件的附加的第六电压;(k)基于附加的第六电流和附加的第六电压,计算附加的第六电阻值(RA’);或者(k’)通过距离的确定,保留第六电阻值(RA’)作为附加的第六电阻 值(RA’);和(l)基于附加的第五电阻值和附加的第六电阻值之间的差,计算附加的第三电阻差(ΔRAA’);或者(l’)通过距离的确定,保留第三电阻差(ΔRAA’)作为附加的第三电阻值(ΔRAA’)。
    第五关系式等效于ΔRAA’=2RH/π*(arctan((a+b)/2y)-arctan(a/2y)-arctan((b+c)/2y)+arctan(c/2y)),其中ΔRAA’表示附加的第三电阻差(ΔRAA’),y表示距离(y)或附加距离,a表示第一和第二接触元件的接触点之间的间隔,b表示第二和第三接触元件的接触点之间的间隔,和c表示第三和第四接触元件的接触点之间的间隔。
    电气性质可以是薄层电阻(R0),并且第五关系式(g)进一步包括表示伪薄层电阻(RP)的第十七参数,该方法进一步包括:(d)在第一位置横跨第一和第四接触元件施加附加的第五电势,用来在表面部分中产生附加的第五电流;(e)测量通过第一或第四接触元件的附加的第五电流;(f)测量横跨第二和第三接触元件的附加的第五电压;(g)基于附加的第五电流和附加的第五电压,计算附加的第五电阻值(RA);或者(g’)通过距离的确定,保留第五电阻值(RA)作为附加的第五电阻值(RA);和(h)在第一位置横跨第二和第三接触元件施加附加的第六电势,用来在表面部分中产生附加的第六电流;(i)测量通过第二或第三接触元件的附加的第六电流;(j)测量横跨第一和第四接触元件的附加的第六电压;(k)基于附加的第六电流和附加的第六电压,计算附加的第六电阻值(RA’);或者(k’)通过距离的确定,保留第六电阻值(RA’)作为附加的第六电阻值(RA’);和(l)计算附加的第五电阻值(RA)和附加的第六电阻值(RA’)的第五电阻平均值和(d”)在第一位置横跨第一和第三接触元件施加附加的第一电势,用来在表面部分中产生附加的第一电流;(e”)测量通过第一或第三接触元件的附加的第一电流;(f”)测量横跨第二和第四接触元件的附加的第一电压;(g”)基于附加的第一电流和附加的第一电压,计算附加的第一电阻值(RB);或者(g”’)通过距离的确定,保留第一电阻值(RB)作为附加的第一电阻值(RB);和(h”)在第一位置横跨第二和第四接触元件施加附加的第二电势,用来在表面部分中产生附加的第二电流;(I”)测量通过第二或第四接触元件的附加的第二电流;(j”)测量横跨第一和第三 接触元件的附加的第二电压;(k”)基于附加的第二电流和附加的第二电压,计算附加的第二电阻值(RB’);或者(k”’)通过距离的确定,保留第二电阻值(RB’)作为附加的第二电阻值(RB’);和(l”)计算附加的第一电阻值(RB)和附加的第二电阻值(RB’)的第六电阻平均值(m)定义包含分别表示第五电阻平均值第六电阻平均值和伪薄层电阻(RP)的第十八、第十九和第二十参数的第六关系式;(n)在第六关系式中,分别利用第五电阻平均值和第六电阻平均值作为第十八参数和第十九参数,确定伪薄层电阻(RP)。
    第六关系式可以等效于其中(RP)是伪薄层电阻,是第一电阻平均值,和是第二电阻平均值。
    该霍尔薄层载流子密度NHS可以计算为:NHS=B/(ZeRH),其中B是垂直于导电表面部分的磁场分量,Ze是载流子电荷(Z=±1),和RH是霍尔薄层电阻。平均霍尔载流子迁移率μH可以计算为:μH=(ZRH)/(R0B),其中Z=±1取决于载流子电荷的类型,RH是霍尔薄层电阻,R0是薄层电阻,和B是垂直于导电表面部分的磁场分量。如果磁场是由电磁铁产生的,则磁场分量B理论可以由通过电磁铁的电流来计算。如果磁场是由永磁铁产生的,则磁场分量B可以通过适当的校准预先确定。
    根据本发明的第四方面,通过一种用来确定试验样品的导电表面部分上的第一位置和导电表面部分的电气边界之间的距离的设备实现本发明的目的,该设备包括:多点探针,包括第一接触元件、第二接触元件、第三接触元件和第四接触元件,接触元件定义用于与试验样品建立电气接触的接触点;或者包括多个接触元件的多点探针;和控制单元,用来执行确定根据本发明第一或第二方面的距离的方法。
    根据本发明的第五方面,通过一种用来确定试验样品的导电表面部分上的第一位置处的电气性质的设备实现本发明的目的,该设备包括:多点探针,包括第一接触元件、第二接触元件、第三接触元件和第四接触元件,每个接触元件定义用于与试验样品建立电气接触的接触点;或者包括多个接触元件的多点探针;和控制单元,用来执行确定根据本发明第三方面的试验样品的导电表面部分上的第一位置处的电气性质的方法。
    附图说明
    下面描述本发明的不同方面的多个实施例,其中:
    图1示出了与试验样品的导电表面部分接触的四点探针;
    图2A示出了优选实施例中探针的接触元件的接触点之间的等距间隔;
    图2B示出了可选实施例中探针的接触元件的接触点之间的非对称间隔;
    图2C示出了另一可选实施例中探针的接触元件的接触点之间的非对称间隔;
    图3A(1)-(2)示出了根据可选实施例的接触元件的电流源和电压测量结构;
    图3B(1)-(2)和图3C(1)-(2)示出了根据优选实施例的接触元件的电流源和电压测量结构;
    图4A-C示出了根据优选实施例的用于确定距电气边界的距离、霍尔薄层电阻和薄层电阻的关系;
    图5A-C示出了根据可选实施例的用于确定距电气边界的距离、霍尔薄层电阻和薄层电阻的关系;
    图6示出了与试验样品的导电表面部分接触的根据可选实施例的七点探针;
    图7A示出了与试验样品接触的接触点的位置;
    图7B示出了与试验样品选择接触的接触点的位置;
    图8A(1)至(4)示出了关于图6描述的探针的接触元件的电流源和电压测量结构;
    图8B(1)至(4)示出了关于图6描述的探针的接触元件的附加电流源和电压测量结构;
    图9示出了根据关于图6的探针描述的可选实施例的用来确定距电气 边界的距离的关系;和
    图10示出了根据关于图6的探针描述的可选实施例的用来确定距电气边界的距离的附加关系。
    具体实施方式
    图1示出了接触试验样品30的多点探针36。测试样品30具有导电表面部分32和由对应试验样品30的顶表面的表面部分32和试验样品30的侧表面33之间的边缘物理定义的边界34。侧表面33是不导电的,因此该边界是防止电流离开导电表面部分32的电气边界。
    多点探针36具有探针体18,从探针体18延伸出第一接触元件10、第二接触元件12、第三接触元件14和第四接触元件16。接触元件10-16的每个都是一端连接到探针体18且另一端定义接触点20-26的悬臂。图1中装备的接触点20-26与导电表面部分32接触。接触元件10-16是导电的。由此,电流可以通过每个接触元件,进入导电表面部分32。恒定磁场B施加到试验样品30上,使得磁场具有垂直于导电表面部分32的场分量38。
    接触元件10-16的接触点20-26全都位于公共线40上,如图2A-C所示。电气边界34具有线性部分42,并且定位接触元件10-16使得公共线40平行于线性部分42。第一和第二接触元件的接触点20-22之间的距离或间隔表示为a,第二和第三接触元件的接触点22-24之间的距离或间隔表示为b,并且第三和第四接触元件的接触点24-26之间的距离或间隔表示为c。公共线40和线性部分42之间的距离或间隔表示为y。在图2A所示的优选实施例中,接触元件的接触点20-26之间的距离a-c大约等于21μm。在图2B所示的可选实施例中,第一和第二接触元件的接触点20′-22′之间的距离a大约是21μm,第二和第三接触元件的接触点22′-24′之间的距离b大约是21μm,并且第三和第四接触元件的接触点24′-26′之间的距离c大约是35μm。在图2C所示的另一可选实施例中,第一和第二接触元件的接触点20″-22″之间的距离a大约是14μm,第二和第三接触元件的接触点22″-24″之间的距离b大约是14μm,并且第三和第四接触元件的接触点 24″-26″之间的距离c大约是35μm。
    对于图2A的优选实施例中描述的试验样品和对于图2B的可选实施例中描述的样品是相同的。在这些实施例中,电气边界34定义为如关于图1所述。在关于图2C描述可选实施例中,电气边界34′定义为试验样品的顶表面上的导电表面部分32′和非导电表面部分44之间的过渡,其意味着这两个表面部分34′、44是基本平行的。
    可以确定导电表面部分的不同电性质。在优选实施例中,如图2A所示用具有接触点的四点探针测量霍尔薄层电阻和薄层电阻。
    接触点20-26的布置定义第一位置,该第一位置在导电表面部分32上距电气边界34距离y处。横跨第一接触元件10和第三接触元件14施加电势,使得电流I通过第一接触元件10被注入在表面部分中,并且至少一些电流通过第三接触元件14流出,如图3B(1)所示。测量了通过第一接触元件10的电流I以及横跨第二接触元件12和第四接触元件16的电压VA,并且用电流I除电压VA计算第一电阻值(RB)。随后,横跨第二接触元件12和第四接触元件14施加电势,使得电流I通过第二接触元件12被注入在表面部分中,并且至少一些电流通过第四接触元件14流出,如图3B(2)所示。测量了通过第二接触元件12的电流I以及横跨第一接触元件10和第三接触元件14的电压VA’,并且用电流I除电压VA’计算第二电阻值(RB′)。然后计算由第一电阻值(RB)和第二电阻值(RB′)之间的差所定义的第一电阻差(ΔRBB’):
    ΔRBB′=RB-RB′    (式1.1)
    以及第三电阻值(RB)和第四电阻值(RB′)之间的平均值
    RBB‾=(RB+RB)/2.]]>(式1.2)
    横跨第一和第二接触元件施加电势,使得电流I通过第一接触元件10被注入在表面部分中,并且至少一些电流通过第二接触元件12流出,如图3C(1)所示。测量了通过第一接触元件10的电流I以及横跨第三接触元件14和第四接触元件16的电压VC,并且用电流I除电压VC计算第三电阻值(RC)。随后,横跨第三接触元件14和第四接触元件16施加电势, 使得电流I通过第三接触元件14被注入在表面部分中,并且至少一些电流通过第四接触元件16流出,如图3B(2)所示。测量了通过第三接触元件14的电流I以及横跨第一接触元件10和第二接触元件12的电压VC’,并且用电流I除电压VC’计算第四电阻值(RC’)。然后计算由第三电阻值(RC)和第四电阻值(RC’)之间的差所定义的第二电阻差(ΔRCC’):
    ΔRCC′=RC-RC′,    (式1.3)
    以及第三电阻值(RC)和第四电阻值(RC’)之间的平均值
    RCC‾=(RC+RC)/2.]]>(式1.4)
    许多关系被定义为对应于如图2A所示接触试验样品的四点探针的数学模型:
    f1=ΔRBBRH=2π(3arctans2y-arctan3s2y),]]>和(式1.5)
    f2=-ΔRCCRH=-2π(arctan3s2y+arctans2y-2arctansy).]]>(式1.6)
    其中s代表相邻的探针臂之间的间隔,其对于所有对的相邻探针臂是相同的,即s=a=b=b,ΔRBB’代表第一电阻差,y代表接触点20-26和电气边界34之间的距离,ΔRCC’代表第二电阻差,RH代表其中通过四点探针36建立接触的导电表面部分32的第一位置处的霍尔薄层电阻。在图4C中用点线示出函数f1(式1.5),用虚线示出f2(式1.6)。
    使用上面的两个关系式(式1.4和1.3)之间的比来定义第一关系式:
    f=f2f1,]]>(式1.7)
    其也可以写成为:
    ΔRCCΔRBB=f(ys),]]>(式1.8)
    即,第一关系式是用标称的间隔s标准化的距离y的函数。在图4C的图表中用实线示出该关系式(式1.7和1.8)。然后利用第一关系式(式1.8)使用测量的第一电阻差(ΔRBB’)和第二电阻差(ΔRCC’)来得到标准化的距离y/s。例如,比率ΔRCC’/ΔRBB’为0.2将得出标准化的距离y/s为大约2, 比率ΔRCC’/ΔRBB为0.4将得出标准化的距离y/s为大约5.5,其可以从图4C读取。标称的间隔s是已知的,并且距离y因此容易由标准化的距离y/s确定。标准化的距离y/s为2将得出函数f1的值为大约0.5,并且标准化的距离y/s为5.5将得出函数f1的值为大约0.08。测量的第一电阻差(ΔRBB’)与式1.3中的关系一起将得出霍尔薄层电阻RH。也可以以类似的方式使用函数f2。
    为了确定导电表面部分的薄层电阻,即不同于霍尔薄层电阻的另一电性性质,将第一电阻平均值计算为式1.2和1.4定义的电阻平均值和的和:
    RAA‾=RBB‾+RCC‾.]]>(式1.9)
    然后由范德堡式确定伪薄层电阻Rp:
    exp(2πRAA‾RP)-exp(2πRBB‾RP)=1,]]>(式1.10)
    定义了第二个关系式,用于确定通过四点探针接触的导电表面部分的薄层电阻,也就是:
    RPR0=g(ys),]]>(式1.11)
    其中Rp是伪薄层电阻,R0是薄层电阻,g是标准化的距离y/s的函数。函数g在不依赖于四点探针的实际大小或尺寸的意义上是几何图形的。在图4B中示出了代表具有图2A中的等距接触探针的四点探针的函数g。例如,标准化的距离y/s为2将得出函数g的值,即,Rp/R0的比率大约为1.40,标准化的距离y/s为5.5将得出相应的值,或者大约1.14的比率。利用如相对于式1.9和1.10描述而确定的伪薄层电阻Rp,则容易从式1.11计算出薄层电阻R0。
    在第二实施例中,用如图2B所示的不对称型四点探针测量霍尔薄层电阻和薄层电阻。
    接触点20′-26′的布置定义第一位置,该位置在导电表面部分32上距电气边界34距离y处。横跨第一接触元件10和第三接触元件14施加电势,使得电流I通过第一接触元件10被注入在表面部分中,并且至少一些 电流通过第三接触元件14流出,如图3B(1)所示。测量了通过第一接触元件10的电流I以及横跨第二接触元件12和第四接触元件16的电压VB,并且用电流除电压VB计算第一电阻值(RB)。随后,横跨第二接触元件12和第四接触元件14施加电势,使得电流I通过第二接触元件12被注入在表面部分中,并且至少一些电流通过第四接触元件14流出,如图3B(2)所示。测量了通过第二接触元件12的电流I以及横跨第一接触元件10和第三接触元件14的电压VB′,并且用电流I除电压VB′计算第二电阻值(RB′)。然后计算由第一电阻值(RB)和第二电阻值(RB′)之间的差所定义的第一电阻差(ΔRBB’):
    ΔRBB′=RB-RB′    (式2.1)
    以及第三电阻值(RB)和第四电阻值(RB′)之间的平均值
    RBB‾=(RB+RB)/2.]]>(式2.2)
    横跨第一和第二接触元件施加电势,使得电流I通过第一接触元件10被注入在表面部分中,并且至少一些电流通过第二接触元件12流出,如图3C(1)所示。测量了通过第一接触元件10的电流I以及横跨第三接触元件14和第四接触元件16的电压VC,并且用电流I除电压VC计算第三电阻值(RC)。随后,横跨第三接触元件14和第四接触元件16施加电势,使得电流I通过第三接触元件14被注入在表面部分中,并且至少一些电流通过第四接触元件16流出,如图3B(2)所示。测量了通过第三接触元件14的电流I以及横跨第一接触元件10和第二接触元件12的电压VC’,并且用电流I除电压VC’计算第四电阻值(RC’)。然后计算由第三电阻值(RC)和第四电阻值(RC’)之间的差所定义的第二电阻差(ΔRCC’):
    ΔRCC′=RC-RC′,    (式2.3)
    以及第三电阻值(RC)和第四电阻值(RC’)之间的平均值
    RCC‾=(RC+RC)/2]]>(式2.4)
    横跨第一接触元件10和第四接触元件16施加电势,使得电流I通过第一接触元件10被注入在表面部分中,并且至少一些电流通过第四接触元件16流出,如图3A(1)所示。测量了通过第一接触元件10的电流I以及 横跨第二接触元件12和第三接触元件14的电压VA,并且用电流I除电压VA计算第五电阻值(RA)。随后,横跨第二接触元件12和第三接触元件14施加电势,使得电流I通过第二元件12被注入在表面部分中,并且至少一些电流通过第三接触元件14流出,如图3A(2)所示。测量了通过第二接触元件12的电流I以及横跨第一接触元件10′和第四接触元件16的电压VA’,并且用电流I除电压VA’计算第六电阻值(RA’)。然后计算由第五电阻值(RA)和第六电阻值(RB’)之间的差所定义的第三电阻差(ΔRAA’):
    ΔRAA′=RA-RA′    (式2.5)
    以及第五电阻值(RA)和第六电阻值(RA’)之间的平均值
    RAA‾=(RA+RA)/2]]>(式2.6)
    对应于如图2C所示的接触试验样品的四点探针的数学模型定义多个关系式,也就是:
    f1=ΔRAARH=2π(arctana+b2y-arctana2y-arctanb+c2y+arctanc2y),]]>(式2.7)
    f2=ΔRBBRH=2π(arctana2y+arctanb2y+arctanc2y-arctana+b+c2y),]]>和(式2.8)
    f3=ΔRCCRH=-2π(arctana+b+c2y+arctanb2y-arctana+b2y+arctanb+c2y),]]>(式2.9)
    其中a、b和c代表如图2C中所示的接触点之间的间隔,y代表接触点20′-26′和电气边界34之间的距离,ΔRBB’代表第一电阻差,ΔRCC’代表第二电阻差,ΔRAA’代表第三电阻差,RH代表在通过四点探针36建立接触的导电表面部分32的位置处的霍尔薄层电阻。在图5C中,由点虚线示出了关系式f1(式2.7),由点线示出了关系式f2(式2.8),以及由虚线示出了关系式f3(式2.9)。
    然后第一关系式定义为:
    f=f1+f3f2,]]>(式2.10)
    其也可以写为:
    ΔRAA+α·ΔRCCΔRBB=f(y,a,b,c),]]>(式2.11)
    α等于1,即第一关系式是距离y和接触点之间的间隔a、b和c的函数。在图5C的图表中用实线示出了该关系式(式2.10和2.11)。然后测量的第一电阻差(ΔRBB’)、第二电阻差(ΔRCC’)和第三电阻差(ΔRAA’)被用于第一关系式(式2.11)以得出标准化的距离3y/(a+b+c)。例如,比率(ΔRAA’+ΔRCC’)/ΔRBB’为2将得出标准化的距离3y/(a+b+c)为大约0.5,比率ΔRCC’/ΔRBB为0.8将得出标准化的距离3y/(a+b+c)为大约7,其可以从图5C读取。标称的间隔a、b和c是已知的,因此距离y容易由标准化的距离3y/a+b+c)确定。例如,用图2C的间隔,即a=b=14μm和c=35μm,标准化的距离3y/(a+b+c)为0.5将得出距离y为大约10.5μm,并且标准化的距离3y/(a+b+c)为7将得出距离y为大约147μm。进一步地,标准化的距离3y/(a+b+c)为0.5将得出函数f2的值为大约1.33,并且标准化的距离3y/(a+b+c)为7将得出函数f2的值为大约0.04。测量的第一电阻差(ΔRBB’)与式2.8中的关系一起将得出霍尔薄层电阻RH。函数f1和f3也可以以类似的方式使用。
    为了确定导电表面部分的薄层电阻,首先从范德堡式确定伪薄层电阻RP:
    exp(2πRAA‾RP)-exp(2πRBB‾RP)=1,]]>(式2.12)
    然后定义另外的第二关系式用于确定其中由四点探针接触的导电表面部分的薄层电阻,也就是:
    RPR0=g(y,a,b,c),]]>(式2.13)
    其中RP是伪薄层电阻,R0是薄层电阻,和g是标准化的距离y和接触点之间的间隔a、b和c的函数。在图5B中示出了代表具有如图2C中的不对称间隔接触探针的四点探针的函数g。例如,距离y为大约10.5μm将得出函数g的值或者比率RP/R0的值为大约1.44。利用如关于式2.12所描述确定的伪薄层电阻RP,则容易从式2.13计算薄层电阻R0。
    这里给出用于确定具有对称探针的薄层电阻和霍尔薄层电阻的更常见实例。对于具有等效接触点即a=b=b=s的对称四点探针,数据处理时需 要分别给出电阻值RB、RB′、RC和RC′的如图3B(1)、3B(2)、3C(1)和3C(2)所示的仅四个测量结构B、B′、C和C′。以下由电阻值得出:
    ΔRBB′=RB-RB′,RBB‾=(RB+RB)/2,]]>和(3.1)
    ΔRCC′=RC-RC′,RCC‾=(RC+RC)/2---(3.2)]]>
    利用该平均值,由范德堡式计算伪薄层电阻RP:
    RAA‾=RBB‾+RCC‾,]]>和(3.3)
    exp(2πRAA‾RP)-exp(2πRBB‾RP)=1.---(3.4)]]>
    用如下已知的函数表达电阻差ΔRBB’和ΔRCC’:
    ΔRBB=RHf1(ys),]]>和(3.5)
    ΔRCC=RHf2(ys)---(3.6)]]>
    因此,ΔRBB’和ΔRCC’的比可以表达为y的函数:
    ΔRCCΔRBB=f(ys).---(3.7)]]>
    在该式中,可以用理论计算或数值模拟获得函数f,如图4A中绘制的。利用该图表,确定距离y,并且然后从式3.5或式3.6得出霍尔薄层电阻RH。
    伪薄层电阻RP和薄层电阻R0的比还可以表达为仅依赖于y/s的已知函数g:
    RPR0=g(ys).---(3.8)]]>
    函数g可以用理论计算或数值模拟得到,并且绘制在图4B中。最后,利用该图表和来自式3.4的伪薄层电阻RP,计算薄层电阻R0。
    这里给出用于确定具有不对称探针的薄层电阻和霍尔薄层电阻的更常见实例。对于具有接触元件的接触点之间的间隔a、b和c的不对称四点探针,数据处理时需要分别给出电阻值RA、RA′、RB、RB′、RC和RC′的如图 3A(1)、3A(2)、3B(1)、3B(2)、3C(1)和3C(2)所示的全部六个结构A、A′、B、B′、C和C′。只有五个结构是独立的。如图2C所示,a=14μm、b=14μm和c=35μm的间隔用于以下的实例中,其中以下由电阻值得出:
    ΔRAA′=RA-RA′,RAA‾=(RA+RA)/2,---(4.1)]]>
    ΔRBB′=RB-RB′,RBB‾=(RB+RB)/2,]]>和(4.2)
    ΔRCC′=RC-RC′,RCC‾=(RC+RC)/2.---(4.3)]]>
    利用该平均值,由范德堡式计算伪薄层电阻RP:
    exp(2πRAA‾RP)-exp(2πRBB‾RP)=1.---(4.4)]]>
    电阻差ΔRAA’、ΔRBB’和ΔRCC’用如下已知的函数表达:
    ΔRAA′=RH f1(y,a,b,c),    (4.5)
    ΔRBB′=RH f2(y,a,b,c),和    (4.6)
    ΔRCC′=RH f3(y,a,b,c)。    (4.7)
    因此,我们可以定义ΔRAA’、ΔRBB’和ΔRCC’的函数,其仅依赖于距离y:
    ΔRAA+α·ΔRCCΔRBB=f(y,a,b,c).---(4.8)]]>
    在该式中,可以用理论计算或数值模拟获得函数f。通过调节因素α,使函数f最佳化,以便使距离检测对探针位置误差不是太敏感。当a=14μm、b=14μm和c=35μm时,发现α=1是最好的选择,并且函数f可以如图5A所示那样绘制。利用该图表,确定距离y,然后从式4.5、式4.6或式4.7得出霍尔薄层电阻RH。
    伪薄层电阻RP和薄层电阻R0的比还可以表达为已知的函数g:
    RPR0=g(y,a,b,c)---(4.9)]]>
    函数g可以用理论计算或数值模拟得到,并且绘制在图5B中。最后,利用该图表和来自式4.4的伪薄层电阻RP,计算薄层电阻R0。
    图6示出了接触试验样品30′的多点探针36′。试验样品30′具有导电 表面部分32′和由对应于试验样品30′的顶表面的表面部分32和试验样品30′的侧表面33′之间的边缘物理所定义的边界34′。侧表面33′不导电并且因此该边界是防止电流离开导电表面部分32′的电气边界。
    多点探针36′具有探针体18′,七个接触元件50-62从其延伸。接触元件50-62的每个都是柔性悬臂,其一端连接至探针体18′,另一端定义接触点70-82。图6中的结构的接触点70-82与导电表面部分32′接触。接触元件50-62是导电的。因此,电流可以穿过接触元件50-62中的每个进入导电表面部分32′中。恒定磁场B被施加到试验样品30′,使得其具有垂直于导电表面部分32′的场分量38′。
    定义接触元件的第一结构由分别对应于接触元件50、54、58和62的第一、第二、第三和第四接触元件组成。定义接触元件的第二结构由分别对应于接触元件56、58、60和62的第五、第六、第七和第八接触元件组成。这里,第一和第二结构都包括接触元件58和62。
    当如图7A所示接触时,接触元件50-62的接触点70-82全都近似布置在公共线90上。电气边界34′具有线性部分42′并且定位接触元件50-62,使得公共线40′平行于线性部分42′。接触点70-82之间的标称距离或间隔是近似相等的且表示为s。公共线90和线性部分42′之间的距离或间隔表示为y。在图7A中所示的可选实施例中,接触元件的接触点70-82之间的距离s近似等于10μm。因此,第一结构的接触元件的接触点定义2s的有效隔离或间隔s1,即s1为大约20μm,而第二结构的接触元件的接触点定义1s的有效隔离或间隔s2,即s2为大约10μm。
    在图7B所示的可选接触中,表面部分32′是不均匀的,其使得三个接触元件70-74与其他的四个接触元件76-82不同地接合表面部分32′。因此接触元件的第一结构定义距线性部分42′的平均距离y1,其与第二结构的相应的附加平均距离y2不同。
    在图7A的接触中,接触点70-82定义距电气边界34的距离y。横跨第一接触元件50和第三接触元件58施加电势,使得电流I通过第一接触元件50注入在表面部分中,并且至少一些电流通过第三接触元件58流出,如图8A(1)所示。测量通过第一接触元件50的电流I以及横跨第二接触元 件54和第四接触元件62的电压VB,1,并且用电流I除电压VB,1计算第一电阻值(RB,1)。随后,横跨第二接触元件54和第四接触元件62施加电势,使得电流通过第二元件54注入在表面部分中,并且至少一些电流通过第四接触元件62流出,如图8A(2)所示。测量通过第二接触元件54的电流I以及横跨第一接触元件50和第三接触元件58的电压VB′,1,并且用电流I除电压VB′,1计算第二电阻值(RB′,1)。然后计算定义为第一电阻值(RB,1)和第二电阻值(RB′,1)之间的差的第一电阻差(ΔRBB’,1):
    ΔRBB′,1=RB,1-RB′,1,    (式5.1)
    以及第三电阻值(RB,1)和第四电阻值(RB′,1)之间的第一电阻平均值
    R‾BB,1=(RB,1+RB,1)/2.]]>(式5.2)
    横跨第五接触元件56和第七接触元件60施加电势,使得电流I通过第五接触元件56注入在表面部分中,并且至少一些电流通过第七接触元件60流出,如图8A(3)所示。测量通过第五接触元件56的电流I以及横跨第六接触元件58和第八接触元件62的电压VB,2,并且用电流I除电压VB,2计算第三电阻值(RB,2)。随后,横跨第六接触元件58和第八接触元件62施加电势,使得电流I通过第六元件58注入在表面部分中,并且至少一些电流通过第八接触元件62流出,如图8A(4)所示。测量通过第六接触元件58的电流I以及横跨第五接触元件56和第七接触元件60的电压VB′,2,并且用电流I除电压VB′,2计算第四电阻值(RB′,2)。然后计算定义为第三电阻值(RB,2)和第四电阻值(RB′,2)之间的差的第二电阻差(ΔRBB’,2):
    ΔRBB′,2=RB,2-RB′,2    (式5.4)
    以及第三电阻值(RB,2)和第四电阻值(RB′,2)之间的第二电阻平均值
    R‾BB,2=(RB,2+RB,2)/2]]>(式5.5)
    对应于四点探针的数学模型定义函数:
    f(s,y)=ΔRBBRH=2π(3arctans2y-arctan3s2y),]]>(式5.6)
    其中s代表相邻的探针臂之间的有效间隔,ΔRBB’代表第一电阻差,y代表接触点70-82和电气边界34′之间的距离,ΔRCC’代表第二电阻差,RH代表在通过四点探针36′建立接触的导电表面32′的第一位置处的霍尔薄层电阻。在图9中,函数f(s,y)示出为对于间隔s1等于20μm(长虚线)和间隔s2等于10μm(短虚线)的y的函数。第一关系式定义为通过两个不同的间隔由(式5.6)形成的两个函数之间的比:
    ΔRBB,1ΔRBB,2=fD(s1,s2,y)=f(s1,y)f(s2,y)=2π(3arctans12y-arctan3s12y)2π(3arctans22y-arctan3s22y)=3arctans12y-arctan3s12y3arctans22y-arctan3s22y]]>
    (式5.7)
    该关系式被示为图9的图表中的距离y的函数fD(s1,s2,y)(实线)。然后测量的第一电阻差(ΔRBB’,1)和第二电阻差(ΔRBB’,2)使用第一关系式(式5.4)以得到距离y。例如,ΔRCC’/ΔRBB’的比率为1将得到距离y近似为19。于是测量的第一电阻差(ΔRBB’,1)和标称的间隔s1=20μm与式5.6中的关系一起得到霍尔薄层电阻RH。也可以以类似的方式使用标称的间隔s2=10μm。
    为了提高确定距离y的精确度,进行了进一步的测量并且用于图7A的接触的附加模型中。横跨第一接触元件50和第四接触元件62施加电势,使得电流I通过第一接触元件50注入在表面部分中,并且至少一些电流通过第四接触元件62流出,如图8B(1)所示。测量通过第一接触元件50的电流I以及横跨第二接触元件54和第三接触元件58的电压VB,1,并且用电流I除电压VA,1计算第五电阻值(RA,1)。随后,横跨第二接触元件54和第三接触元件58施加电势,使得电流I通过第二元件54注入在表面部分中,并且至少一些电流通过第三接触元件58流出,如图8B(2)所示。测量通过第二接触元件54的电流I以及横跨第一接触元件50和第四接触元件62的电压VB′,1,并且用电流I除电压VA′,1计算第六电阻值(RA′,1)。然后计算第五电阻值(RA,1)和第六电阻值(RA′,1)之间的第三电阻平均值
    R‾AA,1=(RA,1+RA,1)/2]]>(式5.8)
    横跨第五接触元件56和第八接触元件62施加电势,使得电流I通过第五接触元件56注入在表面部分中,并且至少一些电流通过第八接触元 件62流出,如图8B(3)所示。测量通过第五接触元件56的电流I以及横跨第六接触元件58和第七接触元件60的电压VB,2,并且用电流I除电压VA,2计算第七电阻值(RA,2)。随后,横跨第六接触元件58和第七接触元件60施加电势,使得电流I通过第六元件58注入在表面部分中,并且至少一些电流通过第七接触元件60流出,如图8B(4)所示。测量通过第六接触元件58的电流I以及横跨第五接触元件56和第八接触元件62的电压VB′,2,并且用电流I除电压VB′,2计算第八电阻值(RA′,2)。然后计算第五电阻值(RA,1)和第六电阻值(RA′,1)之间的第四电阻平均值
    R‾AA,2=(RA,2+RA,2)/2]]>(式5.9)
    范德堡式定义为:
    exp(2πRAA‾RP)-exp(2πRBB‾RP)=1,]]>(式5.10)
    其中RP是伪薄层电阻,第一和第三电阻差和(式5.2和5.8)用于范德堡式(式5.10)中以得到第一伪薄层电阻(RP,1)。类似地,第二和第四电阻差和(式5.5和5.9)用于范德堡式(式5.10)中以得到第二伪薄层电阻(RP,2)。
    对应于关于图6所描述的四点探针的数学模型定义函数:
    g(s,y)=RP(s,y)RS,]]>(式5.11)
    其中RP是伪薄层电阻,其被认为是相邻的探针臂之间的间隔s与接触点70-82和电气边界34′之间的距离y的函数,RS表示接触点处的薄层电阻。函数g(s,y)是源自第一间隔s1=20μm和第二间隔s2=10μm,其示于图10中(分别为长虚线和短虚线)。然后使用两个函数来形成第四关系式:
    RP(s1,y)RP(s2,y)=gD(s1,s2,y)=g(s1,y)g(s2,y),]]>(式5.12)
    其也描绘于图10中(实线)。在第四关系式中使用第一和第二伪薄层电阻(RP,1,RP,2)以用于得到距离y的值,其从图10绘制得到??梢杂媒馕龌蚴值玫降暮齡D(s1,s2,y)不是单调的且在一具体距离处定义峰值。因此,不会给出距离y的唯一确定。第四关系式(式5.12)相比第一关系式(式 5.7)一般将给出距离y的更准确的确定。因此使用第一关系式以得到辅助距离,其用于从第四关系式确定距离y的峰值的边,即唯一地确定距离y。
    在可选的实施例中,修改第一关系式(式5.7)和第四关系式(式5.12)以考虑接触元件的第一结构和线性部分42′之间的距离y1与接触元件的第二结构和线性部分42′之间的附加距离y2的差,如关于图7B中所描述的。第一关系式(式5.7)被重新定义为:
    ΔRBB,1ΔRBB,2=fD(s1,s2,y1,y2)=f(s1,y1)f(s2,y2)=2π(3arctans12y1-arctan3s12y1)2π(3arctans22y2-arctan3s22y2)=3arctans12y1-arctan3s12y13arctans22y2-arctan3s22y2]]>
    (式5.13)
    以及第四关系式(式5.11)被重新定义为:
    RP(s1,y1)RP(s2,y2)=gD(s1,s2,y1,y2)=g(s1,y1)g(s2,y2).]]>(式5.14)
    可以用解析或数字得到两个函数fD(s1,s2,y1,y2)和gD(s1,s2,y1,y2)。然后在重新定义的第一(式5.13)和第四(式5.14)关系式中使用得到的第一(式5.1)和第二(式5.4)电阻差和第一(式5.2)、第二(式5.5)、第三(式5.8)和第四(式5.9)电阻平均值以及已知的标称间隔s1=20μm和s2=10μm,以用于例如通过回归分析同时得到距离y1和附加距离y2。
    表现本发明特征的点:
    1.一种通过多点探针来确定试验样品的导电表面部分上的第一位置和所述导电表面部分的电气边界之间的距离的方法,该多点探针包括第一接触元件、第二接触元件、第三接触元件和第四接触元件,每个接触元件限定用于建立与所述试验样品的电气接触的接触点,所述方法包括:
    (i)在所述导电表面部分上的所述第一位置用所述第一接触元件、所述第二接触元件、所述第三接触元件和所述第四接触元件接触所述试验样品;
    (ii)在所述第一位置施加具有垂直于所述导电表面部分的主要场分量的磁??;
    (iii)在所述第一位置横跨所述第一和第三接触元件施加第一电势,用来在所述表面部分中产生第一电流;
    (iv)测量通过所述第一或所述第三接触元件的所述第一电流;
    (v)测量横跨所述第二和第四接触元件的第一电压;
    (vi)基于所述第一电流和所述第一电压,计算第一电阻值(RB);
    (vii)在所述第一位置横跨所述第二和第四接触元件施加第二电势,用来在所述表面部分中产生第二电流;
    (viii)测量通过所述第二或所述第四接触元件的所述第二电流;
    (ix)测量横跨所述第一和第三接触元件的第二电压;
    (x)基于所述第二电流和所述第二电压,计算第二电阻值(RB’);
    (xi)基于所述第一电阻值和所述第二电阻值之间的差,计算第一电阻差(ΔRBB’);
    (xii)在所述第一位置横跨所述第一和第二接触元件施加第三电势,用来在所述表面部分中产生第三电流;
    (xiii)测量通过所述第一或所述第二接触元件的所述第三电流;
    (xiv)测量横跨所述第三和第四接触元件的第三电压;
    (xv)基于所述第三电流和所述第三电压,计算第三电阻值(RC);
    (xvi)在所述第一位置横跨所述第三和第四接触元件施加第四电势,用来在所述表面部分中产生第四电流;
    (xvii)测量通过所述第三或所述第四接触元件的所述第四电流;
    (xviii)测量横跨所述第一和第二接触元件的第四电压;
    (xix)基于所述第四电流和所述第四电压,计算第四电阻值(RC’);和
    (xx)基于所述第三电阻值和所述第四电阻值之间的差,计算第二电阻差(ΔRCC’);
    (xxi)定义包含分别表示所述第一电阻差、所述第二电阻差和所述第一位置和所述电气边界之间的所述距离的第一、第二和第三参数的第一关系式(f),和
    (xxii)通过分别使用所述第一和第二电阻差(ΔRBB’,ΔRCC’)作为所述第一关系式中的所述第一和第二参数,确定所述第一位置和所述电气边界之间的所述距离(y)。
    2.根据点1的方法,特征在于:所述接触点限定与每个所述接触点交叉的第一线。
    3.根据点2的方法,特征在于:所述电气边界具有近似线性的部分,并且所述第一位置和所述线性部分上的点之间的距离小于所述第一位置和所述线性部分外部的所述电气边界上的任意点之间的距离。
    4.根据点3的方法,特征在于:进一步包括:
    (xxxiv)以与所述线性部分平行的关系,定向所述多点探针以定位所述第一线。
    5.根据点1至4任一项的方法,特征在于:所述第一和第二接触元件、所述第二和第三接触元件以及所述第三和第四接触元件的所述接触点之间的间隔近似相等。
    6.根据点1至5任一项的方法,特征在于:所述第一关系式等效于ΔRCC’/ΔRBB’=f(y,s),其中ΔRBB’表示所述第一电阻差,ΔRCC’表示所述第二 电阻差,以及f是包含所述第一位置和所述电气边界之间的所述距离y和所述接触点之间的所述间隔s作为参数的函数。
    7.根据点6的方法,特征在于:关系式ΔRCC’/ΔRBB’=f(y,s)中第一电阻差ΔRBB’等效于ΔRBB’=2RH/π*(arctan(a/2y)+arctan(b/2y)+arctan(c/2y)-arctan((a+b+c)/2y)),其中ΔRBB’表示所述附加的第一差(ΔRBB’),y表示所述距离(y),a表示所述第一和第二接触元件的接触点之间的间隔,b表示所第二和第三接触元件的接触点之间的间隔,和c表示所述第三和第四接触元件的接触点之间的间隔;关系式ΔRCC’/ΔRBB’=f(y,s)中第二电阻差ΔRCC’等效于ΔRCC’=2RH/π*(arctan((a+b+c)/2y)+arctan(b/2y)-arctan((a+b)/2y)-arctan((b+c)/2y)),其中ΔRCC’表示所述附加的第二差(ΔRCC’),y表示所述距离(y),a表示所述第一和第二接触元件的接触点之间的间隔,b表示所第二和第三接触元件的接触点之间的间隔,和c表示所述第三和第四接触元件的接触点之间的间隔。
    8.根据点1至4任一项的方法,特征在于:进一步包括:
    (xxiii)在所述第一位置横跨所述第一和第四接触元件施加第五电势,用来在所述表面部分中产生第五电流;
    (xxiv)测量通过所述第一或所述第四接触元件的所述第五电流;
    (xxv)测量横跨所述第二和第三接触元件的第五电压;
    (xxvi)基于所述第五电流和所述第五电压,计算第五电阻值(RA);
    (xxvii)在所述第一位置横跨所述第二和第三接触元件施加第六电势,用来在所述表面部分中产生第六电流;
    (xxviii)测量通过所述第二或所述第三接触元件的所述第六电流;
    (xxix)测量横跨所述第一和第四接触元件的第六电压;
    (xxx)基于所述第六电流和所述第六电压,计算第六电阻值(RA’);
    (xxxi)基于所述第五电阻值和所述第六电阻值之间的差,计算第三电阻差(ΔRAA’);
    (xxxii)在定义所述第一关系式(f)时,所述第一关系式(f)进一步包 括表示所述第三电阻差(ΔRAA’)的第四参数,和
    (xxxiii)在确定所述第一位置和所述电气边界之间的所述距离(y)时,除了所述第一和所述第二电阻差(ΔRBB’,ΔRCC’)分别用作所述第一和所述第二参数之外,所述第三电阻差(ΔRAA’)用作所述第一关系式中的所述第四参数。
    9.根据点8的方法,特征在于:所述接触点定位成线,并且所述第一和第二接触元件的所述接触点之间的间隔和所述第二和第三接触元件的所述接触点之间的间隔近似相等。
    10.根据点8至9任一项的方法,特征在于:所述接触点定位成线,
    并且所述第三和第四接触元件的所述接触点之间的间隔和所述第一和第二接触元件的所述接触点之间的间隔不同。
    11.根据点10的方法,特征在于:所述第三和第四接触元件的所述接触点之间的间隔比所述第一和第二接触元件的所述接触点之间的间隔大范围1.1-3.7、1.2-3.3、1.3-2.9、1.4-2.5、1.5-2.1和1.6-1.7中一个或多个和/或范围1.2-1.3、1.3-1.4、1.4-1.5、1.5-1.6、1.6-1.7、1.7-1.8、1.8-1.9、1.9-2.0、2.0-2.2、2.2-2.4、2.4-2.6、2.6-2.8、2.8-3.0、3.0-3.3、3.3-3.6、3.6-3.9中的一个中的因数,和/或大大约五分之三,或者大范围1.2-3.8、1.6-3.4、1.8-3.2、2.0-3.0、2.2-2.8和2.4-2.6中的一个或多个,和/或范围1.2-1.3、1.3-1.4、1.4-1.5、1.5-1.6、1.6-1.7、1.7-1.8、1.8-1.9、1.9-2.0、2.0-2.2、2.2-2.4、2.4-2.6、2.6-2.8、2.8-3.0、3.0-3.3、3.3-3.6、3.6-3.9中的一个中的因数,和/或大大约五分之二。
    12.根据点8至11任一项的方法,特征在于:所述第一和第二接触元件的所述接触点之间的间隔在范围1-5μm、5-10μm、10-15μm、15-20μm、20-25μm、25-30μm、30-40μm、40-50μm、50-500μm中的一个中,和/或在范围1-50μm、5-40μm、10-30μm、15-25μm中的一个或多个中。
    13.根据点8至12任一项的方法,特征在于:所述第一关系式等效于(ΔRAA’+αΔRCC’)/ΔRBB’=f(y,a,b,c),其中ΔRBB’是所述第一电阻差,ΔRCC’是所述第二电阻差,ΔRAA’是所述第三电阻差,α是范围-10至10内的调整 系数;和f是包含所述第一位置和所述电气边界之间的所述距离y和a所述第一和第二接触元件的所述接触点之间的所述间隔、b所述第二和第三接触元件的所述接触点之间的所述间隔以及c所述第三和第四接触元件的所述接触点之间的所述间隔的函数。
    14.根据点13的方法,特征在于:所述调整系数α大约为1或大约为-1。
    15.根据点13至14任一项的方法,特征在于:关系式(ΔRAA’+αΔRCC’)/ΔRBB’=f(y,a,b,c)中的第一电阻差ΔRBB’等效于ΔRBB’=2RH/π*(arctan(a/2y)+arctan(b/2y)+arctan(c/2y)-arctan((a+b+c)/2y)),其中ΔRBB’表示所述附加的第一差(ΔRAA’),y表示所述距离(y),a表示所述第一和第二接触元件的接触点之间的间隔,b表示所述第二和第三接触元件的接触点之间的间隔,和c表示所述第三和第四接触元件的接触点之间的间隔;关系式(ΔRAA’+αΔRCC’)/ΔRBB’=f(y,a,b,c)中的第二电阻差ΔRCC’等效于ΔRCC’=2RH/π*(arctan((a+b+c)/2y)+arctan(b/2y)-arctan((a+b)/2y)-arctan((b+c)/2y)),其中ΔRCC’表示所述附加的第二差(ΔRCC’),y表示所述距离(y),a表示所述第一和第二接触元件的接触点之间的间隔,b表示所述第二和第三接触元件的接触点之间的间隔,和c表示所述第三和第四接触元件的接触点之间的间隔;和关系式(ΔRAA’+αΔRCC’)/ΔRBB’=f(y,a,b,c)中的第三电阻差ΔRAA’等效于ΔRAA’=2RH/π*(arctan((a+b)/2y)-arctan(a/2y)-arctan((b+c)/2y)+arctan(c/2y)),其中ΔRAA’表示所述附加的第三电阻差(ΔRAA’),y表示所述距离(y),a表示所述第一和第二接触元件的接触点之间的间隔,b表示所述第二和第三接触元件的接触点之间的间隔,和c表示所述第三和第四接触元件的接触点之间的间隔。
    16.根据点1至15任一项的方法,特征在于:所述第一和第二接触元件的所述接触点之间的所述间隔在范围0.1-100μm、1-90μm、10-80μm、20-70μm、30-60μm和40-50μm中的一个或多个中;和/或在范围0.1-1μm、1-10μm、10-20μm、20-30μm、30-40μm、40-50μm、50-60μm、60-70μm、70-80μm、80-90μm、90-100μm或100-500μm中的一个中。
    17.一种用来确定试验样品的导电表面部分上的第一位置的电气性质 的方法,所述导电表面部分具有电气边界,并且所述方法包括:
    (a)确定根据点1至16中任一项的所述试验样品的所述导电表面部分上的所述第一位置和所述导电表面部分的所述电气边界之间的距离(y);
    (b)定义包含所述电气性质和表示所述距离(y)的第五参数的第二关系式,和
    (c)通过使用所述距离(y)作为第五参数,从所述第二关系式确定所述电气性质。
    18.根据点17的方法,特征在于:所述第二关系式进一步包括所述第一接触元件、所述第二接触元件、所述第三接触元件和/或所述第四接触元件的接触点之间的所述间隔,和:
    (b’)在定义所述第二关系式时,所述第二关系式进一步包括表示所述第一接触元件、所述第二接触元件、所述第三接触元件和/或所述第四接触元件的接触点之间的间隔,和
    (c’)在确定所述电气性质时,在所述第二关系式中,除了所述第一距离(y)之外,所述间隔用作所述第九参数。
    19.根据点17至18任一项的方法,特征在于:所述电气性质是霍尔薄层电阻(RH),并且所述第二关系式(f1,f2)进一步包括表示附加的第一电阻差(ΔRBB’)的第六参数,所述方法进一步包括:
    (d)在所述第一位置横跨所述第一和第三接触元件施加附加的第一电势,用来在所述表面部分中产生附加的第一电流;
    (e)测量通过所述第一或所述第三接触元件的所述附加的第一电流;
    (f)测量横跨所述第二和第四接触元件的附加的第一电压;
    (g)基于所述附加的第一电流和所述附加的第一电压,计算附加的第一电阻值(RB);或者
    (g’)通过所述距离的所述确定,保留所述第一电阻值(RB)作为附加的第一电阻值(RB);和
    (h)在所述第一位置横跨所述第二和第四接触元件施加附加的第二 电势,用来在所述表面部分中产生附加的第二电流;
    (i)测量通过所述第二或所述第四接触元件的所述附加的第二电流;
    (j)测量横跨所述第一和第三接触元件的附加的第二电压;
    (k)基于所述附加的第二电流和所述附加的第二电压,计算附加的第二电阻值(RB’);或者
    (k’)通过所述距离的所述确定,保留所述第二电阻值(RB’)作为附加的第二电阻值(RB’);和
    (l)基于所述附加的第一电阻值和所述附加的第二电阻值之间的差,计算所述附加的第一电阻差(ΔRBB’);或者
    (l’)通过所述距离的所述确定,保留所述第一电阻差(ΔRBB’)作为附加的第一电阻差(ΔRBB’)。
    20.根据点19的方法,特征在于:所述第二关系式等效于ΔRBB’=2RH/π*(arctan(a/2y)+arctan(b/2y)+arctan(c/2y)-arctan((a+b+c)/2y)),其中ΔRBB’表示所述附加的第一差(ΔRBB’),y表示所述距离(y),a表示所述第一和第二接触元件的接触点之间的间隔,b表示所述第二和第三接触元件的接触点之间的间隔,和c表示所述第三和第四接触元件的接触点之间的间隔。
    21.根据点17至18的任一项的方法,特征在于:所述电气性质是霍尔薄层电阻(RH),并且所述第二关系式(f2,f3)进一步包括表示附加的第二电阻差(ΔRCC’)的第六参数,所述方法进一步包括:
    (d)在所述第一位置横跨所述第一和第二接触元件施加附加的第三电势,用来在所述表面部分中产生附加的第三电流;
    (e)测量通过所述第一或所述第二接触元件的所述附加的第三电流;
    (f)测量横跨所述第三和第四接触元件的附加的第三电压;
    (g)基于所述附加的第三电流和所述附加的第三电压,计算附加的第三电阻值(RC);或者
    (g’)通过所述距离的所述确定,保留所述第二电阻值(RC)作为附 加的第一电阻值(RC);和
    (h)在所述第一位置横跨所述第三和第四接触元件施加附加的第四电势,用来在所述表面部分中产生附加的第四电流;
    (i)测量通过所述第三或所述第四接触元件的所述附加的第四电流;
    (j)测量横跨所述第一和第二接触元件的附加的第四电压;
    (k)基于所述附加的第四电流和所述附加的第四电压,计算附加的第四电阻值(RC’);或者
    (k’)通过所述距离的所述确定,保留所述第二电阻值(RC’)作为附加的第一电阻值(RC’);和
    (l)基于所述附加的第三电阻值和所述附加的第四电阻值之间的差,计算所述附加的第二电阻差(ΔRCC’);或者
    (l’)通过所述距离的所述确定,保留所述第二电阻差(ΔRCC’)作为所述附加的第二电阻差(ΔRCC’)。
    22.根据点21的方法,特征在于:所述第二关系式等效于ΔRCC’=2RH/π*(arctan((a+b+c)/2y)+arctan(b/2y)-arctan((a+b)/2y)-arctan((b+c)/2y)),其中ΔRCC’表示所述附加的第二差(ΔRCC’),y表示所述距离(y),a表示所述第一和第二接触元件的接触点之间的间隔,b表示所述第二和第三接触元件的接触点之间的间隔,和c表示所述第三和第四接触元件的接触点之间的间隔。
    23.根据点17至18任一项的方法,特征在于:所述电气性质是霍尔薄层电阻(RH),并且所述第二关系式(f1)进一步包括表示附加的第三电阻差(ΔRAA’)的第六参数,所述方法进一步包括:
    (d)在所述第一位置横跨所述第一和第四接触元件施加附加的第五电势,用来在所述表面部分中产生附加的第五电流;
    (e)测量通过所述第一或所述第四接触元件的所述附加的第五电流;
    (f)测量横跨所述第二和第三接触元件的附加的第五电压;
    (g)基于所述附加的第五电流和所述附加的第五电压,计算附加的 第五电阻值(RA);或者
    (g’)通过所述距离的所述确定,保留所述第五电阻值(RA)作为附加的第五电阻值(RA);和
    (h)在所述第一位置横跨所述第二和第三接触元件施加附加的第六电势,用来在所述表面部分中产生附加的第六电流;
    (i)测量通过所述第二或所述第三接触元件的所述附加的第六电流;
    (j)测量横跨所述第一和第四接触元件的附加的第六电压;
    (k)基于所述附加的第六电流和所述附加的第六电压,计算附加的第六电阻值(RA’);或者
    (k’)通过所述距离的所述确定,保留所述第六电阻值(RA’)作为附加的第五电阻值(RA’);和
    (l)基于所述附加的第五电阻值和所述附加的第六电阻值之间的差,计算所述附加的第三电阻差(ΔRAA’);或者
    (l’)通过所述距离的所述确定,保留所述第三电阻差(ΔRAA’)作为附加的第三电阻差(ΔRAA’)。
    24.根据点23的方法,特征在于:所述第五关系式等效于ΔRAA’=2RH/π*(arctan((a+b)/2y)-arctan(a/2y)-arctan((b+c)/2y)+arctan(c/2y)),其中ΔRAA’表示所述附加的第三电阻差(ΔRAA’),y表示所述距离(y),a表示所述第一和第二接触元件的接触点之间的间隔,b表示所述第二和第三接触元件的接触点之间的间隔,和c表示所述第三和第四接触元件的接触点之间的间隔。
    25.根据点17至18任一项的方法,特征在于:所述电气性质是薄层电阻(R0),并且所述第二关系式(g)进一步包括表示伪薄层电阻(RP)的第六参数,所述方法进一步包括:
    (d)在所述第一位置横跨所述第一和第四接触元件施加附加的第五电势,用来在所述表面部分中产生附加的第五电流;
    (e)测量通过所述第一或所述第四接触元件的所述附加的第五电流;
    (f)测量横跨所述第二和第三接触元件的附加的第五电压;
    (g)基于所述附加的第五电流和所述附加的第五电压,计算附加的第五电阻值(RA);或者
    (g’)通过所述距离的所述确定,保留所述第五电阻值(RA)作为附加的第五电阻值(RA);和
    (h)在所述第一位置横跨所述第二和第三接触元件施加附加的第六电势,用来在所述表面部分中产生附加的第六电流;
    (i)测量通过所述第二或所述第三接触元件的所述附加的第六电流;
    (j)测量横跨所述第一和第四接触元件的附加的第六电压;
    (k)基于所述附加的第六电流和所述附加的第六电压,计算附加的第六电阻值(RA’);或者
    (k’)通过所述距离的所述确定,保留所述第六电阻值(RA’)作为附加的第五电阻值(RA’);和
    (l)计算所述附加的第五电阻值(RA)和所述附加的第六电阻值(RA’)的第一电阻平均值和
    (d”)在所述第一位置横跨所述第一和第三接触元件施加附加的第一电势,用来在所述表面部分中产生附加的第一电流;
    (e”)测量通过所述第一或所述第三接触元件的所述附加的第一电流;
    (f”)测量横跨所述第二和第四接触元件的附加的第一电压;
    (g”)基于所述附加的第一电流和所述附加的第一电压,计算附加的第一电阻值(RB);或者
    (g”’)通过所述距离的所述确定,保留所述第一电阻值(RB)作为附加的第一电阻值(RB);和
    (h”)在所述第一位置上横跨所述第二和第四接触元件施加附加的第二电势,用来在所述表面部分中产生附加的第二电流;
    (i”)测量通过所述第二或所述第四接触元件的所述附加的第二电流;
    (j”)测量横跨所述第一和第三接触元件的附加的第二电压;
    (k”)基于所述附加的第二电流和所述附加的第二电压,计算附加的第二电阻值(RB’);或者
    (k”’)通过所述距离的所述确定,保留所述第二电阻值(RB’)作为附加的第二电阻值(R’B);和
    (l”)计算所述附加的第一电阻值(RB)和所述附加的第二电阻值(RB’)的第二电阻平均值
    (m)定义包含分别表示所述第一电阻平均值所述第二电阻平均值和所述伪薄层电阻(RP)的第七、第八和第九参数的第三关系式;
    (n)在所述第三关系式中,通过分别利用所述第一电阻平均值和所述第二电阻平均值作为所述第七参数和所述第八参数,确定所述伪薄层电阻(RP)。
    26.根据点25的方法,特征在于:所述第三关系式等效于其中(RP)是所述伪薄层电阻,是所述第一电阻平均值,和是所述第二电阻平均值。
    27.一种用于确定试验样品的导电表面部分上第一位置和所述导电表面部分的电气边界之间的距离的设备,所述设备包括:
    多点探针,包括第一接触元件、第二接触元件、第三接触元件和第四接触元件,每个接触元件定义用于与所述试验样品建立电气接触的接触点,和
    控制单元,适于执行确定根据点1至16任一项的距离的方法。
    28.一种用来确定试验样品的导电表面部分上的第一位置处的电气性质的设备,包括:
    多点探针,包括第一接触元件、第二接触元件、第三接触元件和第四接触元件,每个接触元件定义用于与所述试验样品建立电气接触的接触点,和
    控制单元,用来执行确定根据点17至26任一项的试验样品的导电表 面部分上的第一位置处的电气性质的方法。
    表现本发明特征的附加点:
    1.一种通过多点探针来确定试验样品的导电表面部分上的第一位置和所述导电表面部分的电气边界之间的距离的方法,该多点探针包括第一接触元件、第二接触元件、第三接触元件和第四接触元件,每个接触元件限定用于建立与所述试验样品的电气接触的接触点,所述方法包括:
    (i.i)在所述导电表面部分上的所述第一位置用所述第一接触元件、所述第二接触元件、所述第三接触元件和所述第四接触元件接触所述试验样品;
    (i.ii)在所述第一位置施加具有垂直于所述导电表面部分的主要场分量的磁??;
    (i.iii)在所述第一位置横跨所述第一和第三接触元件施加第一电势,用来在所述表面部分中产生第一电流;
    (i.iv)测量通过所述第一或所述第三接触元件的所述第一电流;
    (i.v)测量横跨所述第二和第四接触元件的第一电压;
    (i.vi)基于所述第一电流和所述第一电压,计算第一电阻值(RB);
    (i.vii)在所述第一位置横跨所述第二和第四接触元件施加第二电势,用来在所述表面部分中产生第二电流;
    (i.viii)测量通过所述第二或所述第四接触元件的所述第二电流;
    (i.ix)测量横跨所述第一和第三接触元件的第二电压;
    (i.x)基于所述第二电流和所述第二电压,计算第二电阻值(RB’);
    (i.xi)基于所述第一电阻值和所述第二电阻值之间的差,计算第一电阻差(ΔRBB’);
    (i.xii)在所述第一位置横跨所述第一和第二接触元件施加第三电势,用来在所述表面部分中产生第三电流;
    (i.xiii)测量通过所述第一或所述第二接触元件的所述第三电流;
    (i.xiv)测量横跨所述第三和第四接触元件的第三电压;
    (i.xv)基于所述第三电流和所述第三电压,计算第三电阻值(RC);
    (i.xvi)在所述第一位置横跨所述第三和第四接触元件施加第四电势,用来在所述表面部分中产生第四电流;
    (i.xvii)测量通过所述第三或所述第四接触元件的所述第四电流;
    (i.xviii)测量横跨所述第一和第二接触元件的第四电压;
    (i.xix)基于所述第四电流和所述第四电压,计算第四电阻值(RC’);和
    (i.xx)基于所述第三电阻值和所述第四电阻值之间的差,计算第二电阻差(ΔRCC’);
    或者在替换步骤(i.xii)至(i.xx)的备选中,具有:
    所述多点探针包括多个接触元件,每个接触元件定义用于建立与所述试验样品的电气接触的接触点,所述多个接触元件包括所述第一接触元件、所述第二接触元件、所述第三接触元件、所述第四接触元件和一个或多个附加接触元件,
    (ii.xii)定义所述多个接触元件的接触元件的第一结构,所述接触元件的第一结构由所述第一接触元件、所述第二接触元件、所述第三接触元件和所述第四接触元件构成;
    (ii.xiii)定义所述多个接触元件的接触元件的第二结构,所述接触元件的第二结构由第五接触元件、第六接触元件、第七接触元件和第八接触元件构成,所述接触元件的第二结构的至少一个接触元件是所述一个或多个附加接触元件中的接触元件;
    (ii.xiv)在用所述接触元件的第一结构的所述接触元件接触所述试验样品的同时,在所述导电表面部分上的所述第一位置,用所述接触元件的第二结构的所述接触元件接触所述试验样品;
    (ii.xv)在所述第一位置横跨所述第五和第七接触元件施加第三电势,用来在所述表面部分中产生第三电流;
    (ii.xvi)测量通过所述第五或所述第七接触元件的所述第三电流;
    (ii.xvii)测量横跨所述第六和第八接触元件的第三电压;
    (ii.xviii)基于所述第三电流和所述第三电压,计算第三电阻值(RB,2);
    (ii.xix)在所述第一位置横跨所述第六和第八接触元件施加第四电势,用来在所述表面部分中产生第四电流;
    (ii.xx)测量通过所述第六或所述第八接触元件的所述第四电流;
    (ii.xxi)测量横跨所述第五和第七接触元件的第四电压;
    (ii.xxii)基于所述第四电流和所述第四电压,计算第四电阻值(RB’,2);
    (ii.xxiii)基于所述第三电阻值和所述第四电阻值之间的差,计算第二电阻差(ΔRBB’,2);和包含步骤(i.xii)至(i.xx)的备选和包含步骤(ii.xii)至(ii.xxiii)的备选都进一步包括:
    (i.xxi)定义包含分别表示所述第一电阻差、所述第二电阻差和所述第一位置和所述电气边界之间的所述距离的第一、第二和第三参数的第一关系式(f),和
    (i.xxii)分别使用所述第一和第二电阻差(ΔRBB’,ΔRCC’,ΔRBB’,2)作为所述第一关系式中的第一和第二参数,用来确定表示所述第一位置和所述电气边界之间的所述距离(y)的所述第三参数。
    2.根据附加点1和所述替换步骤(i.xii)至(i.xx)的备选的方法,特征在于:
    (iii.xxiv)计算所述第一电阻值(RB)和所述第二电阻值(RB’)的第一电阻平均值
    (iii.xxv)计算所述第三电阻值(RB,2)和所述第四电阻值(RB’,2)的第二电阻平均值和
    (iii.xxvi)在所述第一位置横跨所述第一和第四接触元件施加第五电势,用来在所述表面部分中产生第五电流;
    (iii.xxvii)测量通过所述第一或所述第四接触元件的所述第五电流;
    (iii.xxviii)测量横跨所述第二和第三接触元件的第五电压;
    (iii.xxix)基于所述第五电流和所述第五电压,计算第五电阻值(RA,1);
    (iii.xxx)在所述第一位置横跨所述第二和第三接触元件施加第六电势,用来在所述表面部分中产生第六电流;
    (iii.xxxi)测量通过所述第二或所述第三接触元件的所述第六电流;
    (iii.xxxii)测量横跨所述第一和第四接触元件的第六电压;
    (iii.xxxiii)基于所述第六电流和所述第六电压计算第六电阻值(RA’,1);
    (iii.xxxiv)计算所述第五电阻值(RA,1)和所述第六电阻值(RA’,1)的第三电阻平均值和
    (iii.xxxv)在所述第一位置横跨所述第五和第八接触元件施加第七电势,用来在所述表面部分中产生第七电流;
    (iii.xxxvi)测量通过所述第五或所述第八接触元件的所述第七电流;
    (iii.xxxvii)测量横跨所述第六和第七接触元件的第七电压;
    (iii.xxxviii)基于所述第七电流和所述第七电压,计算第七电阻值(RA,2);
    (iii.xxxix)在所述第一位置横跨所述第六和第七接触元件施加第八电势,用来在所述表面部分中产生第八电流;
    (iii.xl)测量通过所述第六或所述第七接触元件的所述第八电流;
    (iii.xli)测量横跨所述第五和第八接触元件的第八电压;
    (iii.xlii)基于所述第八电流和所述第八电压,计算第八电阻值(RA’,2);
    (iii.xliii)计算所述第七电阻值(RA,2)和所述第八电阻值(RA’,2)的第四电阻平均值
    (iii.xliv)定义包含分别表示所述第一电阻平均值所述第三电阻平均值和第一伪薄层电阻(RP,1)的第四、第五和第六参数的第二关系式;
    (iii.xlv)在所述第二关系式中分别使用所述第一电阻平均值和所述第三电阻平均值作为所述第四参数和所述第五参数,用来确定表 示所述第一伪薄层电阻(RP,1)的所述第六参数;
    (iii.xlvi)定义包含分别表示所述第二电阻平均值所述第四电阻平均值和第二伪薄层电阻(RP,2)的第七、第八和第九参数的第三关系式;
    (iii.xlvii)在所述第三关系式中分别使用所述第二电阻平均值和所述第四电阻平均值作为所述第七参数和所述第八参数,用来确定表示所述第二伪薄层电阻(RP,2)的所述第九参数;
    (iii.xlviii)定义包含分别表示所述第一伪薄层电阻(RP,1)、所述第二伪薄层电阻(RP,2)和所述第一位置和所述电气边界之间的所述距离的第十、第十一和第十二参数的第四关系式(gD);和
    (iii.xlix)在所述第四关系式(gD)中,分别使用所述第一和所述第二伪薄层电阻(RP,1,RP,2)作为所述第十和第十一参数,用来确定表示所述第一位置和所述电气边界之间的附加距离(y)的所述第十二参数;
    或者在替换步骤(iii.xlix)的备选中,具有:
    所述第二结构的所述接触元件表示所述试验样品的所述导电表面部分上的所述第一位置和所述导电表面部分的所述电气边界之间的附加距离(y2),所述第一关系式(fD)进一步包括表示所述第一位置和所述电气边界之间的所述附加距离的第十三参数,所述第四关系式(gD)进一步包括表示所述第一位置和所述电气边界之间的所述附加距离的第十四参数,并且所述方法进一步包括:
    (iv.xlix)在所述第四关系式(gD)中,分别使用所述第一和所述第二伪薄层电阻(RP,1,RP,2)作为第十和第十一参数,用来同时确定分别表示所述距离(y)和所述第一位置和所述电气边界之间的附加距离(y2)的所述第十三参数和所述第十四参数。
    3.根据附加点2和所述包含步骤(iii.xlix)的备选的方法,特征在于:第四关系式等效于RP,1/RP,2=gD(y),其中RP,1表示所述第一伪薄层电阻,RP,2表示所述第二伪薄层电阻,以及gD表示包含所述距离y作为参数的函数,所述函数gD定义特定距离处的峰值,并且所述函数gD随着所述特定 距离以下的所述距离增加,并且随着所述具体距离以上的所述距离而减小,所述方法进一步包括:
    (iii.xlx)比较所述距离和所述特定距离,以确定在所述第四关系式中所述附加的距离是在所述特定距离以上还是以下。
    4.一种通过多点探针来确定试验样品的导电表面部分上的第一位置和所述导电表面部分的电气边界之间的距离的方法,该多点探针包括多个接触元件,每个接触元件限定用于与所述试验样品建立电气接触的接触点,所述多个接触元件包括第一接触元件、第二接触元件、第三接触元件、第四接触元件和一个或多个附加接触元件,所述方法包括:
    (v.i)定义所述多个接触元件的接触元件的第一结构,所述接触元件的第一结构由所述第一接触元件、所述第二接触元件、所述第三接触元件和所述第四接触元件构成;
    (v.ii)定义所述多个接触元件的接触元件的第二结构,所述接触元件的第二结构由第五接触元件、第六接触元件、第七接触元件和第八接触元件构成,所述接触元件的第二结构的至少一个接触元件是所述一个或多个附加接触元件的接触元件;
    (v.iii-iv)在所述导电表面部分上的所述第一位置,用所述接触元件的第一和第二结构的所述接触元件接触所述试验样品;
    (v.v)在所述第一位置施加具有垂直于所述导电表面部分的主要场分量的磁??;
    (v.vi)在所述第一位置横跨所述第一和第三接触元件施加第一电势,用来在所述表面部分中产生第一电流;
    (v.vii)测量通过所述第一或所述第三接触元件的所述第一电流;
    (v.viii)测量横跨所述第二和第四接触元件的第一电压;
    (v.ix)基于所述第一电流和所述的第一电压,计算第一电阻值(RB);
    (v.x)在所述第一位置横跨所述第二和第四接触元件施加第二电势,用来在所述表面部分中产生第二电流;
    (v.xi)测量通过所述第二或所述第四接触元件的所述第二电流;
    (v.xii)测量横跨所述第一和第三接触元件的第二电压;
    (v.xiii)基于所述第二电流和所述第二电压,计算第二电阻值(RB’);
    (v.xiv)计算所述第一电阻值(RB)和所述第二电阻值(RB’)的第一电阻平均值
    (v.xv)在所述第一位置横跨所述第五和第七接触元件施加第三电势,用来在所述表面部分中产生第三电流;
    (v.xvi)测量通过所述第五或所述第七接触元件的所述第三电流;
    (v.xvii)测量横跨所述第六和第八接触元件的第三电压;
    (v.xviii)基于所述第三电流和所述第三电压,计算第三电阻值(RB,2);
    (v.xix)在所述第一位置横跨所述第六和第八接触元件施加第四电势,用来在所述表面部分中产生第四电流;
    (v.xx)测量通过所述第六或所述第八接触元件的所述第四电流;
    (v.xxi)测量横跨所述第五和第七接触元件的第四电压;
    (v.xxii)基于所述第四电流和所述第四电压,计算第四电阻值(RB’,2);
    (v.xxv)计算所述第三电阻值(RB,2)和所述第四电阻值(RB’,2)的第二电阻平均值和
    (v.xxvi)在所述第一位置横跨所述第一和第四接触元件施加第五电势,用来在所述表面部分中产生第五电流;
    (v.xxvii)测量通过所述第一或所述第四接触元件的所述第五电流;
    (v.xxviii)测量横跨所述第二和第三接触元件的第五电压;
    (v.xxix)基于所述第五电流和所述第五电压,计算第五电阻值(RA,1);
    (iii.xxx)在所述第一位置横跨所述第二和第三接触元件施加第六电势,用来在所述表面部分中产生第六电流;
    (v.xxxi)测量通过所述第二或所述第三接触元件的所述第六电流;
    (v.xxxii)测量横跨所述第一和第四接触元件的第六电压;
    (v.xxxiii)基于所述第六电流和所述第六电压,计算第六电阻值(RA’,1);
    (v.xxxiv)计算所述第五电阻值(RA,1)和所述第六电阻值(RA’,1)的第三电阻平均值和
    (v.xxxv)在所述第一位置横跨所述第五和第八接触元件施加第七电势,用来在所述表面部分中产生第七电流;
    (v.xxxvi)测量通过所述第五或所述第八接触元件的所述第七电流;
    (v.xxxvii)测量横跨所述第六和第七接触元件的第七电压;
    (v.xxxviii)基于所述第七电流和所述第七电压,计算第七电阻值(RA,2);
    (v.xxxix)在所述第一位置横跨所述第六和第七接触元件施加第八电势,用来在所述表面部分中产生第八电流;
    (v.xl)测量通过所述第六或所述第七接触元件的所述第八电流;
    (v.xli)测量横跨所述第五和第八接触元件的第八电压;
    (v.xlii)基于所述第八电流和所述第八电压,计算第八电阻值(RA’,2);
    (v.xliii)计算所述第七电阻值(RA,2)和所述第八电阻值(RA’,2)的第四电阻平均值
    (v.xliv)定义包含分别表示所述第一电阻平均值所述第三电阻平均值和第一伪薄层电阻(RP,1)的第四、第五和第六参数的第二关系式;
    (v.xlv)在所述第二关系式中分别使用所述第一电阻平均值和所述第三电阻平均值作为所述第四参数和所述第五参数,用来确定表示所述第一伪薄层电阻(RP,1)的第六参数;
    (v.xlvi)定义包含分别表示所述第二电阻平均值所述第四电阻平均值和第二伪薄层电阻(RP,2)的第七、第八和第九参数的第三关系式;
    (v.xlvii)在所述第三关系式中分别使用所述第二电阻平均值和所 述第四电阻平均值作为所述第七参数和所述第八参数,用来确定表示所述第二伪薄层电阻(RP,2)的第九参数;
    (v.xlviii)定义包含分别表示所述第一伪薄层电阻(RP,1)、所述第二伪薄层电阻(RP,2)和所述第一位置和所述电气边界之间的所述距离的第十、第十一和第十二参数的第四关系式(gD);和
    (v.xlix)在所述第四关系式(gD)中,分别使用所述第一和所述第二伪薄层电阻(RP,1,RP,2)作为所述第十参数和所述第十一参数,用来确定表示所述第一位置和所述电气边界之间的所述距离(y)值的所述第十二参数。
    5.根据附加点4的方法,特征在于:所述第四关系式等效于RP,1/RP,2=gD(y),其中RP,1表示所述第一伪薄层电阻,RP,2表示所述第二伪薄层电阻,以及gD表示包含作为参数的所述距离y的函数,所述函数gD定义在特定距离处的峰值,并且所述函数gD随着所述特定距离以下的所述距离而增加,并且随着所述特定距离以上的所述距离而降低,该方法进一步包括:
    (v.xlx)通过根据附加点1至3中任一项的方法确定距离,用来表示辅助距离;和
    (v.xlxi)比较所述辅助距离和所述特定距离,确定所述距离是在所述第四关系式中的所述特定距离以上还是以下。
    6.根据附加点1至5任一项的方法,特征在于:所述接触点限定与每个所述接触点交叉的第一线。
    7.根据附加点1至6任一项的方法,特征在于:所述第一接触元件、所述第二接触元件、所述第三接触元件、所述第四接触元件和所述一个或多个附加接触元件的所述接触点限定在所述接触点接触所述试验样品之前与所述接触点的每个交叉的第一线。
    8.根据附加点7的方法,特征在于:所述第一接触元件、所述第二接触元件、所述第三接触元件和所述第四接触元件的所述接触点沿着所述第一线以给定的次序定位。
    9.根据附加点8的方法,特征在于:所述第五接触元件、所述第六接触元件、所述第七接触元件和所述第八接触元件的所述接触点沿着所述 第一线以给定的次序定位。
    10.根据附加点8至9中任一项的方法,特征在于:所述第一和第二接触元件、所述第二和第三接触元件以及所述第三和第四接触元件的所述接触点之间的间隔大约等于第一间隔值(s1)。
    11.根据附加点8至10任一项的方法,特征在于:所述第五和第六接触元件、所述第六和第七接触元件以及所述第七和第八接触元件的所述接触点之间的间隔大约等于第二间隔值(s2)。
    12.根据附加点11和所述替换步骤(i.xii)至(i.xx)的备选的方法,特征在于:所述第一关系式等效于ΔRBB’/ΔRBB’,2=fD(y,s1,s2),其中ΔRBB’表示所述第一电阻差,ΔRBB’,2表示所述第二电阻差,以及fD是包含所述第一位置和所述电气边界之间的所述距离y、所述第一间隔值s1和所述第二间隔值s2的函数。
    13.根据附加点12的方法,特征在于:所述第一关系式ΔRBB’/ΔRBB’,2=fD(y,s1,s2)中的函数fD(y,s1,s2)等效于(3*arctan(s1/2y)-arctan(3s1/2y))/(3*arctan(s2/2y)-arctan(3s2/2y))。
    14.根据附加点2至13中任一项的方法,特征在于:所述第二关系式等效于其中RP,1是所述第一伪薄层电阻,是所述第一电阻平均值,且是所述第三电阻平均值;并且所述第三关系式等效于其中RP,2是所述第二伪薄层电阻,是所述第二电阻平均值,且是所述第四电阻平均值。
    15.根据附加点2至14任一项和所述包含步骤(iii.xlix)的备选的方法,特征在于:所述第四关系式等效于RP,1/RP,2=gD(y,s1,s2),其中RP,1表示所述第一伪薄层电阻,RP,2表示所述第二伪薄层电阻,以及gD表示包含所述第一位置和所述电气边界之间的所述距离y、所述第一间隔值s1和所述第二间隔值s2的函数。
    16.根据附加点2至14任一项和所述替换步骤(iii.xlix)的备选的方法,特征在于:所述第一关系式等效于ΔRBB’/ΔRBB’,2=fD(y,y2,s1,s2),其中 ΔRBB’表示所述第一电阻差,ΔRBB’,2表示所述第二电阻差,并且fD是包含所述第一位置和所述电气边界之间的所述距离y和所述附加距离y2、所述第一间隔值s1和所述第二间隔值s2的函数。
    17.根据附加点12的方法,特征在于:所述第一关系式ΔRBB’/ΔRBB’,2=fD(y,y2,s1,s2)中的函数fD(y,y2,s1,s2)等效于(3*arctan(s1/2y)-arctan(3s1/2y))/(3*arctan(s2/2y2)-arctan(3s2/2y2))。
    18.根据附加点2至14任一项和所述选择替换步骤(iii.xlix)的方法,特征在于:所述第四关系式等效于RP,1/RP,2=gD(y,y2,s1,s2),RP,1表示所述第一伪薄层电阻,RP,2表示所述第二伪薄层电阻,以及gD表示包含所述第一位置和所述电气边界之间的所述距离y和所述附加距离y2、所述第一间隔值s1和所述第二间隔值s2的函数。
    19.根据附加点6至18任一项的方法,特征在于:所述电气边界具有近似线性的部分,并且所述第一位置和所述线性部分上的附加点之间的距离小于所述第一位置和所述线性部分外部的所述电气边界上的任意附加点之间的距离。
    20.根据附加点19的方法,特征在于:进一步包括:
    (vi.i)定向所述多点探针,以与所述线性部分平行的关系定位所述第一线。
    21.根据附加点1至20任一项的方法,特征在于:所述第一和第二接触元件、所述第二和第三接触元件以及所述第三和第四接触元件的所述接触点之间的间隔近似相等。
    22.根据附加点1至21任一项和包含步骤(i.xii)至(i.xx)的所述选择的方法,特征在于:所述第一关系式等效于ΔRCC’/ΔRBB’=f(y,s),其中ΔRBB’表示所述第一电阻差,ΔRCC’表示所述第二电阻差,以及f是包含所述第一位置和所述电气边界之间的所述距离y和所述接触点之间的所述间隔s作为参数的函数。
    23.根据附加点22的方法,特征在于:关系式ΔRCC’/ΔRBB’=f(y,s)中第一电阻差ΔRBB’等效于ΔRBB’=2RH/π*(arctan(a/2y)+arctan(b/2y)+ arctan(c/2y)-arctan((a+b+c)/2y)),其中ΔRBB’表示所述附加的第一差(ΔRBB’),y表示所述距离(y),a表示所述第一和第二接触元件的接触点之间的间隔,b表示所第二和第三接触元件的接触点之间的间隔,并且c表示所述第三和第四接触元件的接触点之间的间隔;关系式ΔRCC’/ΔRBB’=f(y,s)中第二电阻差ΔRCC’等效于ΔRCC’=2RH/π*(arctan((a+b+c)/2y)+arctan(b/2y)-arctan((a+b)/2y)-arctan((b+c)/2y)),其中ΔRCC’表示所述附加的第二差(ΔRCC’),y表示所述距离(y),a表示所述第一和第二接触元件的接触点之间的间隔,b表示所第二和第三接触元件的接触点之间的间隔,并且c表示所述第三和第四接触元件的接触点之间的间隔。
    24.根据附加点1至23任一项和所述包含步骤(i.xii)至(i.xx)的备选的方法,特征在于:进一步包括:
    (i.xxiii)在所述第一位置横跨所述第一和第四接触元件施加第五电势,用来在所述表面部分中产生第五电流;
    (i.xxiv)测量通过所述第一或所述第四接触元件的所述第五电流;
    (i.xxv)测量横跨所述第二和第三接触元件的第五电压;
    (i.xxvi)基于所述第五电流和所述第五电压,计算第五电阻值(RA);
    (i.xxvii)在所述第一位置横跨所述第二和第三接触元件施加第六电势,用来在所述表面部分中产生第六电流;
    (i.xxviii)测量通过所述第二或所述第三接触元件的所述第六电流;
    (i.xxix)测量横跨所述第一和第四接触元件的第六电压;
    (i.xxx)基于所述第六电流和所述第六电压,计算第六电阻值(RA’);
    (i.xxxi)基于所述第五电阻值(RA)和所述第六电阻值(RA’)之间的差,计算第三电阻差(ΔRAA’);
    (i.xxxii)在定义所述第一关系式(f)时,所述第一关系式(f)进一步包括表示所述第三电阻差(ΔRAA’)的第四参数,和
    (i.xxxiii)在确定所述第一位置和所述电气边界之间的所述距离(y)时, 除了所述第一和所述第二电阻差(ΔRBB’,ΔRCC’)分别用作所述第一和所述第二参数之外,所述第三电阻差(ΔRAA’)用作所述第一关系式中的所述第四参数。
    25.根据附加点1至24任一项的方法,特征在于:所述接触点定位成线,并且所述第一和第二接触元件的所述接触点之间的间隔和所述第二和第三接触元件的所述接触点之间的间隔近似相等。
    26.根据附加点1至25任一项的方法,特征在于:所述接触点定位成线,并且所述第三和第四接触元件的所述接触点之间的间隔和所述第一和第二接触元件的所述接触点之间的间隔不同。
    27.根据附加点26的方法,特征在于:所述第三和第四接触元件的所述接触点之间的间隔比所述第一和第二接触元件的所述接触点之间的间隔大范围1.1-3.7、1.2-3.3、1.3-2.9、1.4-2.5、1.5-2.1和1.6-1.7中一个或多个和/或范围1.2-1.3、1.3-1.4、1.4-1.5、1.5-1.6、1.6-1.7、1.7-1.8、1.8-1.9、1.9-2.0、2.0-2.2、2.2-2.4、2.4-2.6、2.6-2.8、2.8-3.0、3.0-3.3、3.3-3.6、3.6-3.9中的一个中的因数,和/或大大约五分之三,或者大范围1.2-3.8、1.6-3.4、1.8-3.2、2.0-3.0、2.2-2.8和2.4-2.6中的一个或多个和/或范围1.2-1.3、1.3-1.4、1.4-1.5、1.5-1.6、1.6-1.7、1.7-1.8、1.8-1.9、1.9-2.0、2.0-2.2、2.2-2.4、2.4-2.6、2.6-2.8、2.8-3.0、3.0-3.3、3.3-3.6、3.6-3.9中的一个中的因数,和/或大大约五分之二。
    28.根据附加点1至27任一项的方法,特征在于:所述第一和第二接触元件的所述接触点之间的间隔在范围1-5μm、5-10μm、10-15μm、15-20μm、20-25μm、25-30μm、30-40μm、40-50μm、50-500μm中的一个中,和/或在范围1-50μm、5-40μm、10-30μm、15-25μm中的一个或多个中。
    29.根据附加点24至28任一项的方法,特征在于:所述第一关系式等效于(ΔRAA’+αΔRCC’)/ΔRBB’=f(y,a,b,c),其中ΔRBB’是所述第一电阻差,ΔRCC’是所述第二电阻差,ΔRAA’是所述第三电阻差,α是范围-10至10内的调整系数;和f是包含所述第一位置和所述电气边界之间的所述距离y和a所述第一和第二接触元件的所述接触点之间的所述间隔、b所述第二和第 三接触元件的所述接触点之间的所述间隔以及c所述第三和第四接触元件的所述接触点之间的所述间隔的函数。
    30.根据附加点29的方法,特征在于:所述调整系数α大约为1或大约为-1。
    31.根据附加点29至30任一项的方法,特征在于:关系式(ΔRAA’+αΔRCC’)/ΔRBB’=f(y,a,b,c)中的第一电阻差ΔRBB’等效于ΔRBB’=2RH/π*(arctan(a/2y)+arctan(b/2y)+arctan(c/2y)-arctan((a+b+c)/2y)),其中ΔRBB’表示所述附加的第一差(ΔRAA’),y表示所述距离(y),a表示所述第一和第二接触元件的接触点之间的间隔,b表示所述第二和第三接触元件的接触点之间的间隔,和c表示所述第三和第四接触元件的接触点之间的间隔;关系式(ΔRAA’+αΔRCC’)/ΔRBB’=f(y,a,b,c)中的第二电阻差ΔRCC’等效于ΔRCC’=2RH/π*(arctan((a+b+c)/2y)+arctan(b/2y)-arctan((a+b)/2y)-arctan((b+c)/2y)),其中ΔRCC’表示所述附加的第二差(ΔRCC’),y表示所述距离(y),a表示所述第一和第二接触元件的接触点之间的间隔,b表示所述第二和第三接触元件的接触点之间的间隔,和c表示所述第三和第四接触元件的接触点之间的间隔;和关系式(ΔRAA’+αΔRCC’)/ΔRBB’=f(y,a,b,c)中的所述第三电阻差ΔRAA’等效于ΔRAA’=2RH/π*(arctan((a+b)/2y)-arctan(a/2y)-arctan((b+c)/2y)+arctan(c/2y)),其中ΔRAA’表示所述附加的第三电阻差(ΔRAA’),y表示所述距离(y),a表示所述第一和第二接触元件的接触点之间的间隔,b表示所述第二和第三接触元件的接触点之间的间隔,和c表示所述第三和第四接触元件的接触点之间的间隔。
    32.根据附加点1至31任一项的方法,特征在于:所述第一和第二接触元件的所述接触点之间的所述间隔在范围0.1-100μm、1-90μm、10-80μm、20-70μm、30-60μm和40-50μm中的一个或多个中;和/或在范围0.1-1μm、1-10μm、10-20μm、20-30μm、30-40μm、40-50μm、50-60μm、60-70μm、70-80μm、80-90μm、90-100μm或100-500μm中的一个中。
    33.一种用来确定试验样品的导电表面部分上的第一位置的电气性质的方法,所述导电表面部分具有电气边界,并且所述方法包括:
    (a)确定根据附加点1至32中任一项的所述试验样品的所述导电表 面部分上所述第一位置和所述导电表面部分的所述电气边界之间的距离(y);
    (b)定义包含所述电气性质和表示所述距离(y)的第十五参数的第五关系式,和
    (c)在用来确定所述电气性质的所述第五关系式中,使用所述距离(y)作为第十五参数。
    或者备选地所述方法包括:
    (a)确定根据附加点2至32中任一项的所述试验样品的所述导电表面部分上所述第一位置和所述导电表面部分的所述电气边界之间的附加距离(y2);
    (b)定义包含所述电气性质和表示所述附加距离(y2)的第十五参数的第五关系式,和
    (c)在用来确定所述电气性质的所述第五关系式中,使用所述附加距离(y2)作为第十五参数。
    34.根据附加点33的方法,特征在于:所述第五关系式进一步包括所述第一接触元件、所述第二接触元件、所述第三接触元件和/或所述第四接触元件的接触点之间的所述间隔,和:
    (b’)在定义所述第五关系式时,所述第五关系式进一步包括表示所述第一接触元件、所述第二接触元件、所述第三接触元件和/或所述第四接触元件的接触点之间的间隔,和
    (c’)在确定所述电气性质时,在所述第五关系式中,除了所述第一距离(y)或所述附加距离(y2)之外,所述间隔用作第十六参数。
    35.根据附加点33至34任一项的方法,特征在于:所述电气性质是霍尔薄层电阻(RH),并且所述第五关系式(f1,f2)进一步包括表示附加的第一电阻差(ΔRBB’)的第十七参数,所述方法进一步包括:
    (d)在所述第一位置横跨所述第一和第三接触元件施加附加的第一电势,用来在所述表面部分中产生附加的第一电流;
    (e)测量通过所述第一或所述第三接触元件的所述附加的第一电流;
    (f)测量横跨所述第二和第四接触元件的附加的第一电压;
    (g)基于所述附加的第一电流和所述附加的第一电压,计算附加的第一电阻值(RB);或者
    (g’)通过所述距离的所述确定,保留所述第一电阻值(RB)作为附加的第一电阻值(RB);和
    (h)在所述第一位置横跨所述第二和第四接触元件施加附加的第二电势,用来在所述表面部分中产生附加的第二电流;
    (i)测量通过所述第二或所述第四接触元件的所述附加的第二电流;
    (j)测量横跨所述第一和第三接触元件的附加的第二电压;
    (k)基于所述附加的第二电流和所述附加的第二电压,计算附加的第二电阻值(RB’);或者
    (k’)通过所述距离的所述确定,保留所述第二电阻值(RB’)作为附加的第二电阻值(RB’);和
    (l)基于所述附加的第一电阻值和所述附加的第二电阻值之间的差,计算所述附加的第一电阻差(ΔRBB’);或者
    (l’)通过所述距离的所述确定,保留所述第一电阻差(ΔRBB’)作为附加的第一电阻差(ΔRBB’)。
    36.根据附加点35的方法,特征在于:所述第五关系式等效于ΔRBB’=2RH/π*(arctan(a/2y)+arctan(b/2y)+arctan(c/2y)-arctan((a+b+c)/2y)),其中ΔRBB’表示所述附加的第一差(ΔRBB’),y表示所述距离(y)或所述附加距离,a表示所述第一和第二接触元件的接触点之间的间隔,b表示所述第二和第三接触元件的接触点之间的间隔,和c表示所述第三和第四接触元件的接触点之间的间隔。
    37.根据附加点35至36的任一项的方法,特征在于:所述电气性质是霍尔薄层电阻(RH),并且所述第五关系式(f2,f3)进一步包括表示附加的第二电阻差(ΔRCC’)的第十七参数,所述方法进一步包括:
    (d)在所述第一位置横跨所述第一和第二接触元件施加附加的第三电势,用来在所述表面部分中产生附加的第三电流;
    (e)测量通过所述第一或所述第二接触元件的所述附加的第三电流;
    (f)测量横跨所述第三和第四接触元件的附加的第三电压;
    (g)基于所述附加的第三电流和所述附加的第三电压,计算附加的第三电阻值(RC);或者在所述包括步骤(i.ixx)至(i.xx)的备选中:
    (g’)通过所述距离的所述确定,保留所述第三电阻值(RC)作为附加的第三电阻值(RC);和
    (h)在所述第一位置横跨所述第三和第四接触元件施加附加的第四电势,用来在所述表面部分中产生附加的第四电流;
    (i)测量通过所述第三或所述第四接触元件的所述附加的第四电流;
    (j)测量横跨所述第一和第二接触元件的附加的第四电压;
    (k)基于所述附加的第四电流和所述附加的第四电压,计算附加的第四电阻值(RC’),或者在包括步骤(i.xii)至(i.xx)的所有备选中:
    (k’)通过所述距离的所述确定,保留所述第四电阻值(RC’)作为附加的第四电阻值(RC’);和
    (l)基于所述附加的第三电阻值和所述附加的第四电阻值之间的差,计算所述附加的第二电阻差(ΔRCC’),或者在所述包括步骤(i.xx)至(i.xx)的备选中:
    (l’)通过所述距离的所述确定,保留所述第二电阻差(ΔRCC’)作为附加的第二电阻差(ΔRCC’)。
    38.根据附加点37的方法,特征在于:所述第五关系式等效于ΔRCC’=2RH/π*(arctan((a+b+c)/2y)+arctan(b/2y)-arctan((a+b)/2y)-arctan((b+c)/2y)),其中ΔRCC’表示所述附加的第二差(ΔRCC’),y表示所述距离(y)或所述附加距离,a表示所述第一和第二接触元件的接触点之间的间隔,b表示所述第二和第三接触元件的接触点之间的间隔,和c表示所述第三和第四接触元件的接触点之间的间隔。
    39.根据附加点33至34任一项的方法,特征在于:所述电气性质是霍尔薄层电阻(RH),并且所述第五关系式(f1)进一步包括表示附加的第三电阻差(ΔRAA’)的第十七参数,所述方法进一步包括:
    (d)在所述第一位置横跨所述第一和第四接触元件施加附加的第五电势,用来在所述表面部分中产生附加的第五电流;
    (e)测量通过所述第一或所述第四接触元件的所述附加的第五电流;
    (f)测量横跨所述第二和第三接触元件的附加的第五电压;
    (g)基于所述附加的第五电流和所述附加的第五电压,计算附加的第五电阻值(RA);或者
    (g’)通过所述距离的所述确定,保留所述第五电阻值(RA)作为附加的第五电阻值(RA);和
    (h)在所述第一位置横跨所述第二和第三接触元件施加附加的第六电势,用来在所述表面部分中产生附加的第六电流;
    (i)测量通过所述第二或所述第三接触元件的所述附加的第六电流;
    (j)测量横跨所述第一和第四接触元件的附加的第六电压;
    (k)基于所述附加的第六电流和所述附加的第六电压,计算附加的第六电阻值(RA’);或者
    (k’)通过所述距离的所述确定,保留所述第六电阻值(RA’)作为附加的第五电阻值(RA’);和
    (l)基于所述附加的第五电阻值和所述附加的第六电阻值之间的差,计算所述附加的第三电阻差(ΔRAA’);或者
    (l’)通过所述距离的所述确定,保留所述第三电阻差(ΔRAA’)作为附加的第三电阻值(ΔRAA’)。
    40.根据附加点39的方法,特征在于:所述第五关系式等效于ΔRAA’=2RH/π*(arctan((a+b)/2y)-arctan(a/2y)-arctan((b+c)/2y)+arctan(c/2y)),其中ΔRAA’表示所述附加的第三电阻差(ΔRAA’),y表示所述距离(y)或所述附加距离,a表示所述第一和第二接触元件的接触点之间的间隔,b表示所述 第二和第三接触元件的接触点之间的间隔,和c表示所述第三和第四接触元件的接触点之间的间隔。
    41.根据附加点33至34任一项的方法,特征在于:所述电气性质是薄层电阻(R0),并且所述第五关系式(g)进一步包括表示伪薄层电阻(RP)的第十七参数,所述方法进一步包括:
    (d)在所述第一位置横跨所述第一和第四接触元件施加附加的第五电势,用来在所述表面部分中产生附加的第五电流;
    (e)测量通过所述第一或所述第四接触元件的所述附加的第五电流;
    (f)测量横跨所述第二和第三接触元件的附加的第五电压;
    (g)基于所述附加的第五电流和所述附加的第五电压,计算附加的第五电阻值(RA);或者
    (g’)通过所述距离的所述确定,保留所述第五电阻值(RA)作为附加的第五电阻值(RA);和
    (h)在所述第一位置横跨所述第二和第三接触元件施加附加的第六电势,用来在所述表面部分中产生附加的第六电流;
    (i)测量通过所述第二或所述第三接触元件的所述附加的第六电流;
    (j)测量横跨所述第一和第四接触元件的附加的第六电压;
    (k)基于所述附加的第六电流和所述附加的第六电压,计算附加的第六电阻值(RA’);或者
    (k’)通过所述距离的所述确定,保留所述第六电阻值(RA’)作为附加的第六电阻值(RA’);和
    (l)计算所述附加的第五电阻值(RA)和所述附加的第六电阻值(RA’)的第五电阻平均值和
    (d”)在所述第一位置横跨所述第一和第三接触元件施加附加的第一电势,用来在所述表面部分中产生附加的第一电流;
    (e”)测量通过所述第一或所述第三接触元件的所述附加的第一电流;
    (f”)测量横跨所述第二和第四接触元件的附加的第一电压;
    (g”)基于所述附加的第一电流和所述附加的第一电压,计算附加的第一电阻值(RB);或者
    (g”’)通过所述距离的所述确定,保留所述第一电阻值(RB)作为附加的第一电阻值(RB);和
    (h”)在所述第一位置横跨所述第二和第四接触元件施加附加的第二电势,用来在所述表面部分中产生附加的第二电流;
    (i”)测量通过所述第二或所述第四接触元件的所述附加的第二电流;
    (j”)测量横跨所述第一和第三接触元件的附加的第二电压;
    (k”)基于所述附加的第二电流和所述附加的第二电压,计算附加的第二电阻值(RB’);或者
    (k”’)通过所述距离的所述确定,保留所述第二电阻值(RB’)作为附加的第二电阻值(RB’);和
    (l”)计算所述附加的第一电阻值(RB)和所述附加的第二电阻值(RB’)的第六电阻平均值
    (m)定义包含分别表示所述第五电阻平均值所述第六电阻平均值和所述伪薄层电阻(RP)的第十八、第十九和第二十参数的第六关系式;
    (n)在所述第六关系式中,通过分别利用所述第五电阻平均值和所述第六电阻平均值作为所述第十八参数和所述第十九参数,确定所述伪薄层电阻(RP)。
    42.根据附加点41的方法,特征在于:所述第六关系式等效于其中RP是所述伪薄层电阻,是所述第一电阻平均值,和是所述第二电阻平均值。
    43.一种用于确定试验样品的导电表面部分上的第一位置和所述导电表面部分的电气边界之间的距离的设备,所述设备包括:
    多点探针,包括第一接触元件、第二接触元件、第三接触元件和第四 接触元件,每个接触元件定义用于与所述试验样品建立电气接触的接触点,和
    控制单元,用来执行确定根据附加点1至32任一项的距离或附加距离的方法。
    44.一种用来确定试验样品的导电表面部分上第一位置处的电气性质的设备,包括:
    多点探针,包括第一接触元件、第二接触元件、第三接触元件和第四接触元件,每个接触元件定义用于与所述试验样品建立电气接触的接触点,和
    控制单元,适于执行确定根据附加点33至42任一项的试验样品的导电表面部分上第一位置处的电气性质的方法。
    项目列表
    12 第二接触元件
    14 第三接触元件
    16 第四接触元件
    18 探针体
    20 第一接触元件的接触部分
    22 第二接触元件的接触部分
    24 第三接触元件的接触部分
    26 第四接触元件的接触部分
    30 试验样品
    32 表面部分
    33 侧表面
    34 电气边界
    36 多点探针
    40 公共线
    42 线性部分
    44 不导电表面部分
    50-62 接触元件
    70-82 接触点
    90 公共线

    关 键 词:
    单个 位置 霍尔 效应 测量
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