四探針法を中心とした、材料の抵抗率測定ノウハウ

抵抗率は材料の導電性を制御したり、その均一性を評価する際の重要なパラメーターの一つである。高抵抗材料の抵抗率は、一般にIEC、ASTM、JISなどの工業規格に従って測定されている。一方、中低抵抗材料の抵抗率は、電極との接触抵抗の影響を除くために4探針法によって測定されることが多い。 このセミナーでは高抵抗固体材料の表面抵抗率や体積抵抗率の測定原理・方法について述べる。4探針法では電流分布が材料の周辺部によって制限されるため、求められる抵抗率は無限大材料の抵抗率よりも一般に大きくなる。従って正しい抵抗率を求めるためには、測定値を正確に補正することが必要になる。直方体材料についてはポアソン方程式の解 (電位) から補正係数を求める方法について述べ、円板材料については鏡像法によって補正係数を求める方法について述べる。またこれらの補正係数を実験データによって検証する。

1. はじめに
   1. 電気抵抗
   2. 物質の抵抗率
   3. 物質のエネルギーバンド
2. 抵抗率
   1. 表面抵抗率
   2. 体積抵抗率
3. 高抵抗率の測定
   1. 表面抵抗率の測定
      1. 電磁気学的計算による表面抵抗率
      2. ASTM D257による表面抵抗率
      3. 電磁気学的計算による表面抵抗率の数値例
      4. ASTM D257による表面抵抗率の数値例
   2. 体積抵抗率の測定
      1. 電磁気学的計算による体積抵抗率
      2. ASTM D257による体積抵抗率
      3. 有効面積係数の数値例
      4. 電磁気学的計算による体積抵抗率の数値例
      5. ASTM D257による体積抵抗率の数値例
      6. 電流の時間変化
      7. 表面抵抗率、体積抵抗率の測定用電極
4. 中低抵抗率の測定
   1. 2線式抵抗測定法
   2. 4線式抵抗測定法
5. 熱起電力
   1. ゼーベック効果
   2. 電流反転法による熱起電力の除去
6. 四探針法による抵抗率の測定
   1. 四探針法の特徴
   2. 電流探針の間隔と電流の広がり
7. 電流とその等価電荷
8. 直方体試料の抵抗率
   1. 四探針プローブ
   2. ポアソン方程式
   3. 境界条件
   4. 電位
   5. 補正係数
   6. 補正係数の実験的検証
   7. JIS K 7194
9. 円板試料の抵抗率
   1. 補正係数の計算
   2. 円板側面に対する鏡像
   3. 全ての鏡像電荷
   4. 全正電荷による電位
   5. 全負電荷による電位
   6. 補正係数
   7. 補正係数の実験的検証
10. 円筒試料の抵抗率
    1. 補正係数の実験的検証
11. Dual-Configuration法による抵抗率の測定
    1. 測定方法
    2. 補正係数
    3. 補正係数の実験的検証
12. 4重リング法による抵抗率
    1. 4重リングプローブ
    2. 補正係数
    3. 補正係数の実験的検証
       付録1:円筒の補正係数
       付録2:Dual-Configuration法の補正係数
       付録3:四探針法によるパイプの肉厚測定
• 質疑応答・名刺交換