La técnica de cuatro puntas es un método ampliamente utilizado para medir la resistividad eléctrica en semiconductores, tanto en términos de resistividad de hoja (sheet resistivity) como de resistividad en bulto (bulk resistivity).

Principio de funcionamiento de la técnica de cuatro puntas

1. Se colocan cuatro puntas de contacto alineadas sobre la superficie del semiconductor, separadas por una distancia s.
2. Las dos puntas exteriores aplican una corriente eléctrica.
3. Las dos puntas interiores miden la diferencia de potencial generada por el paso de corriente.
4. La región de agotamiento (depletion region) entre las capas tipo-n y tipo-p actúa como un aislante, asegurando que la corriente fluya solo por la capa emisora (n).
5. El espesor t de la capa y la distancia entre las puntas determinan si se mide resistividad en hoja o resistividad en volumen.

Resistividad de hoja (Sheet resistivity)

Es una resistencia por unidad de área (expresada en ), la cual se mide principalmente en capas delgadas, como el emisor de una célula solar de silicio (tipo-n). La fórmula simplificada para este tipo de resistividad es:

   

Donde:

• : Voltaje medido.
• : Corriente aplicada.

Resistividad en bulto (Bulk resistivity)

La resistividad en bulto considera el volumen completo del material y se expresa en ), por lo tanto en la técnica de cuatro puntas se considera el espesor del material () (muestra).

   

Si el espesor es grande (cuando ), se aplican factores de corrección.

Nota importante

• En las mediciones de resistividad sobre celdas solares u otras estructuras en capas, la muestra debe mantenerse en oscuridad para evitar que la generación de portadores afecte el resultado.

• Considerar esta misma nota para materiales fotoconductores como los semiconductores compuestos (CdS, Sb2S3, etc).