Training about four-point probe method developed at Institut des Matériaux Jean Rouxel (Nantes, France) during 2014. Basic work principles and protocols.

1. Formación para la medición de la resistividad
eléctrica mediante cuatro puntas
Javier García Molleja
Institut des Matériaux Jean Rouxel
La técnica se realiza en el dispositivo KEITHLEY 236 en la torre RACK1. El gran
tamaño de la probeta hace poco able el método de Van der Pauw y debería idearse un
medio para romperla.
Figura 1: Posibles lugares de corte de probeta.
Con pintura de plata se pintan electrodos a cada lado y la muestra se coloca sobre un
soporte de vidrio. En cada esquina se hace un contacto entre sustrato y vidrio mediante
Ag. También se marcan líneas con plata en las zonas equipotenciales.
Las líneas se separan una de otra 2 mm aproximadamente y se hacen dos grandes
contactos en el vidrio. Para conectar líneas y vidrio se emplean sendos hilos de oro de 40
µm de diámetro y se controla mediante microscopio OLYMPUS SHZ.
Se coloca en el dispositivo de medición uniendo electrodos otra vez con plata. Este
dispositivo se une a la fuente mediante cables coaxiales, donde 1 − I+
, 2 − I−
, 3 − V −
y
1

2. Figura 2: De izquierda a derecha: electrodo de plata de trazo uniforme; disposición de
los electrodos para la medición; separación por grupos de los electrodos (positivos por
un lado, negativos por otro, tensiones por un lado, corrientes por otro), y esquema de
las líneas equipotenciales y necesidad de electrodos paralelos entre sí y colineales con las
líneas de potencial.
Figura 3: De izquierda a derecha: pintado de electrodos y colocación de la muestra sobre
el soporte de vidrio; colocación de los hilos de oro sobre los electrodos internos; se usa de
nuevo plata para pegar los electrodos, y el otro extremo del hilo se ja con Ag al vidrio,
evitando que el propio hilo toque la muestra en otro punto más.
4 − V +
, con color rojo para los electrodos positivos + y color negro para los electrodos
negativos −.
En el menú se busca SENSE con la rueda y echas y mediante ENTER se indica si es
LOCAL (dos puntas) o REMOTE (cuatro puntas). La fuente posee una impedancia de
1012
Ω.
El modo de medición es con I como fuente y V como objeto de medición. Para suprimir
los efectos termoeléctricos se opera cambiando la corriente de signo y trabajando con los
siguientes valores: 1 y 10 pA y 1 y 10 nA.
Cuando los signos de V e I son iguales y no hay mucha oscilación se comienza a medir
en valores de corriente más elevados (según la resistencia de la muestra), pero nunca
pasando de 3 V de tensión máxima. La resistencia queda conocida a partir de
R =
V +
− V −
2I
=
V +
− (−V )
2I
.
Sabiendo este valor R y determinando el espesor t de la muestra, la distancia entre
2

3. Figura 4: Situación de la muestra en el soporte de medición. Colocación de los terminales
de medida evitando que contacten entre sí. Se usa una pinza para ello y se jan con más
pintura de plata.
electrodos internos L y el ancho de la muestra (longitud de los electrodos externos) S, la
resistividad puede calcularse:
ρ =
tS
L
R.
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