Résistance de contact

Pour les systèmes à deux électrodes, la résistivité de contact spécifique est définie expérimentalement comme la pente de la courbe I-V à V = 0 :

${\displaystyle r_{c}=\left\{{\frac {\partial V}{\partial J}}\right\}_{V=0}}$

où J est la densité de courant, ou courant par surface. Les unités de résistivité de contact spécifique sont donc généralement en ohms-mètre carré (${\displaystyle \Omega \cdot {\text{m}}^{2}}$) ou ${\displaystyle \Omega \cdot {\text{cm}}^{2}}$. Lorsque le courant est une fonction linéaire de la tension, l'appareil est dit à contacts ohmiques.

La résistance des contacts peut être estimée grossièrement en comparant les résultats d'une mesure à quatre pointes à ceux d'une simple mesure à deux fils effectuée avec un ohmmètre. Dans une expérience à deux fils, le courant de mesure provoque une chute de potentiel à la fois sur les fils de test et les contacts de sorte que la résistance de ces éléments est indissociable de la résistance de l'appareil réel, avec lequel ils sont en série. Dans une mesure par sonde à quatre pointes, une paire de fils est utilisée pour injecter le courant de mesure tandis qu'une deuxième paire de fils, en parallèle avec la première, est utilisée pour mesurer la chute de potentiel à travers l'appareil. Dans ce cas, il n'y a pas de chute de potentiel sur les fils de mesure de tension, donc la chute de résistance de contact n'est pas incluse. La différence entre la résistance dérivée des méthodes à deux et quatre fils est une mesure raisonnablement précise de la résistance de contact en supposant que la résistance des fils est beaucoup plus petite.

La résistance de contact spécifique peut être obtenue en multipliant par la surface de contact. La résistance de contact peut varier avec la température.

Les méthodes inductive et capacitives (en)pourraient être utilisées en principe pour mesurer une impédance intrinsèque sans la complication de la résistance de contact. En pratique, les méthodes à courant continu sont généralement utilisées pour déterminer la résistance.

Les systèmes à trois électrodes tels que les transistors nécessitent des méthodes plus compliquées pour l'approximation de la résistance de contact. L'approche la plus courante est le modèle de ligne de transmission (TLM). Ici, la résistance totale de l'appareil ${\displaystyle R_{\text{tot}}}$ est tracé en fonction de la longueur du canal :

${\displaystyle R_{\text{tot}}=R_{\text{c}}+R_{\text{ch}}=R_{\text{c}}+{\frac {L}{WC\mu \left(V_{\text{gs}}-V_{\text{ds}}\right)}}}$

où ${\displaystyle R_{\text{c}}}$ et ${\displaystyle R_{\text{ch}}}$ sont les résistances de contact et de canal, respectivement, ${\displaystyle L/W}$ est la longueur/largeur du canal, ${\displaystyle C}$ est la capacité seuil de l'isolant (par unité de surface), ${\displaystyle \mu }$ est la mobilité des transporteurs, et ${\displaystyle V_{\text{gs}}}$ et ${\displaystyle V_{\text{ds}}}$ sont les tensions seuil-source et drain-source.