本發明涉及一種測量電阻率和塞貝克系數的裝置及其使用方法。其技術方案是：所述裝置由升降系統、水平移動系統和測量系統組成。熱端電極(12)和冷端電極(24)分別固定在水平桿(9)的一端，水平桿(9)的另一端通過螺母式滑塊(8)與豎直絲桿(7)連接；測量時，夾持電極(13)通過兩個運動方向相互垂直的滑塊將待測試樣(36)水平移動至熱端可伸縮式電位探針(29)和冷端可伸縮式電位探針(30)的正下方。通過高精度數字電壓表(34)、高精度數字電流表(38)、第一溫度表(35)和第二溫度表(37)讀取不同待測區域的電壓、電流和溫度，計算得到相應的電阻率和塞貝克系數。本發明能實現對長方體試樣和圓柱體試樣在不同的區域的電阻率和塞貝克系數的直接測量，測量精度高。

1.一種測量電阻率和塞貝克系數的裝置的使用方法，其特征在于所述使用方法是指利
用所述裝置對電阻率和塞貝克系數的測量方法：
所述裝置由升降系統、水平移動系統和測量系統組成；
所述升降系統的結構是：
底板(1)的上表面后側對稱地固定有兩根方形鋼管(2)，方形鋼管(2)內由下往上依次
裝有下軸承、螺母式滑塊(8)、上軸承和端蓋(10)，豎直絲桿(7)的下端安裝在下軸承內，豎
直絲桿(7)的中部與螺母式滑塊(8)螺紋連接，豎直絲桿(7)的上端穿出上軸承和端蓋(10)
與上手輪(11)固定連接；兩根方形鋼管(2)的前側沿豎直方向開有條形孔(6)，兩根水平桿
(9)的一端分別穿過對應的兩根方形鋼管(2)的條形孔(6)與螺母式滑塊(8)固定連接，兩根
水平桿(9)的另一端與對應的熱端電極(12)和冷端電極(24)的上表面固定連接；
熱端電極(12)的結構是：熱端電極殼體(28)內裝有熱端可伸縮式電位探針(29)、熱端
熱電偶(26)和單頭加熱器(27)；熱端可伸縮式電位探針(29)位于熱端電極殼體(28)的前部
右側，熱端熱電偶(26)位于熱端電極殼體(28)的前部左側，單頭加熱器(27)固定在熱端電
極殼體(28)的中間位置處，熱端可伸縮式電位探針(29)的針尖向下伸出熱端電極殼體
(28)，熱端可伸縮式電位探針(29)的針尖伸出熱端電極殼體(28)的長度為5～8mm；
冷端電極(24)的結構是：冷端電極殼體(31)內裝有冷端可伸縮式電位探針(30)和冷端
熱電偶(32)；冷端可伸縮式電位探針(30)位于冷端電極殼體(31)的前部左側，冷端熱電偶
(32)位于冷端電極殼體(31)的前部右側，冷端可伸縮式電位探針(30)的針尖向下伸出冷端
電極殼體(31)，冷端可伸縮式電位探針(30)的針尖伸出冷端電極殼體(31)的長度為5～
8mm；
所述水平移動系統的結構是：
底板(1)的上表面沿前后方向固定有兩根相互平行的第一滑軌(21)，兩根第一滑軌
(21)上對稱地裝有兩塊第一滑塊(3)，四塊第一滑塊(3)的上表面固定有一塊第一絕緣板
(20)，兩根第二滑軌(19)沿左右方向平行地固定在第一絕緣板(20)的上表面，兩根第二滑
軌(19)上對稱地裝有兩塊第二滑塊(4)，四塊第二滑塊(4)的上表面固定有一塊第二絕緣板
(18)，兩根第三滑軌(17)沿左右方向平行地固定在第二絕緣板(18)的上表面，兩根第三滑
軌(17)上對稱地裝有兩塊第三滑塊(5)，第三滑塊(5)的上表面左右對稱地裝有第三絕緣板
(16)，兩塊第三絕緣板(16)上對稱地裝有夾持電極(13)；第二絕緣板(18)的左右兩端處對
稱地裝有固定桿(15)，固定桿(15)上端設有螺紋孔，水平絲桿(25)與固定桿(15)的螺紋孔
螺紋連接，水平絲桿(25)的一端裝有下手輪(14)，水平絲桿(25)的另一端裝有圓盤(22)，圓
盤裝在夾持電極(13)的外側卡槽(23)內；
所述測量系統的結構是：
一塊夾持電極(13)與直流脈沖電源(33)的一個輸出端連接，另一塊夾持電極(13)通過
高精度數字電流表(38)與直流脈沖電源(33)的另一個輸出端連接；熱端可伸縮式電位探針
(29)和冷端可伸縮式電位探針(30)與高精度數字電壓表(34)的正極和負極對應連接，熱端
熱電偶(26)和冷端熱電偶(32)與第一溫度表(35)和第二溫度表(37)對應連接；
電阻率的測量方法：
步驟1.1、先將待測試樣(36)的一個待測面劃分為n個待測區域；再將待測試樣(36)的
待測面朝上，沿縱向方向放入夾持電極(13)之間，旋動兩側的下手輪(14)，將待測試樣(36)
夾緊；
步驟1.2、依次開啟高精度數字電壓表(34)、高精度數字電流表(38)和直流脈沖電源
(33)；
步驟1.3、移動第二絕緣板(18)或/和第一絕緣板(20)，將待測試樣(36)的第1個待測區
域移至熱端可伸縮式電位探針(29)和冷端可伸縮式電位探針(30)的正下方；
步驟1.4、分別旋動上手輪(11)，向下移動熱端電極(12)和冷端電極(24)，使熱端可伸
縮式電位探針(29)和冷端可伸縮式電位探針(30)的針尖與待測試樣(36)的第1個待測區域
接觸；
步驟1.5、讀取并記錄高精度數字電壓表(34)顯示對應的正電壓U₁⁺和負電壓U₁^-，同時讀
取并記錄高精度數字電流表(38)顯示對應的正向電流I₁⁺和反向電流I₁^-；
步驟1.6、根據四探針法，分別得到第1個待測區域電流正向階段的電阻率ρ₁⁺和第1個待
測區域電流反向階段的電阻率ρ₁^-；第1個待測區域電流正向階段的電阻率ρ₁⁺和第1個待測
區域電流反向階段的電阻率ρ₁^-的平均值為第1個待測區域的電阻率ρ₁；
步驟1.7、以步驟1.3～步驟1.6類推，可測得第2個待測區域的電阻率ρ₂，第3個待測區域
的電阻率ρ₃，……，第n個待測區域的電阻率ρ_n；
步驟1.8、依次關閉直流脈沖電源(33)、高精度數字電壓表(34)和高精度數字電流表
(38)；再分別旋動上手輪(11)，向上移動熱端電極(12)和冷端電極(24)；然后分別旋動下手
輪(14)，取出待測試樣(36)，測量結束；
在步驟1.1和步驟1.7中：n表示待測區域數，n為1～20的自然數；
塞貝克系數的測量方法：
步驟2.1、先將待測試樣(36)的一個待測面劃分為n個待測區域；再將待測試樣(36)的
待測面朝上，沿縱向方向放入夾持電極(13)之間，旋動兩側的下手輪(14)，將待測試樣(36)
夾緊；
步驟2.2、依次開啟高精度數字電壓表(34)、第一溫度表(35)和第二溫度表(37)；
步驟2.3、移動第二絕緣板(18)或/和第一絕緣板(20)，將待測試樣(36)的第1個待測區
域移至熱端電極殼體(28)和冷端電極殼體(31)的正下方；
步驟2.4、分別旋動上手輪(11)，向下移動熱端電極(12)和冷端電極(24)，使熱端電極
殼體(28)和冷端電極殼體(31)的底面與待測試樣(36)的第1個待測區域接觸；
步驟2.5、開啟單頭加熱器(27)；當第一溫度表(35)顯示的溫度與第二溫度表(37)顯
示的溫度的差值等于4℃時，作為第一個升溫測量點，讀取并記錄高精度數字電壓表
(34)顯示的電壓U′₁₁、第一溫度表(35)顯示的溫度和第二溫度表(37)顯示的溫度以
后每升高0.5～1℃為一個測量點，對于第j個測量點，讀取并記錄高精度數字電壓表(34)顯
示的電壓U′_1j、第一溫度表(35)顯示的溫度和第二溫度表(37)顯示的溫度當第一溫
度表(35)顯示的溫度與第二溫度表(37)顯示的溫度的差值大于10℃時，停止升溫階
段的數據讀取；
步驟2.6、關閉單頭加熱器(27)；當第一溫度表(35)顯示的溫度與第二溫度表(37)顯
示的溫度的差值等于10℃時，作為第一個降溫測量點，讀取并記錄高精度數字電壓表
(34)顯示的電壓U″₁₁、第一溫度表(35)顯示的溫度和第二溫度表(37)顯示的溫度以
后每降低0.5～1℃為一個測量點，對于第k個測量點，讀取并記錄高精度數字電壓表(34)顯
示的電壓U″_1k、第一溫度表(35)顯示的溫度和第二溫度表(37)顯示的溫度當第一溫
度表(35)顯示的溫度與第二溫度表(37)顯示的溫度的差值小于4℃時，停止降溫階
段的數據讀取；
步驟2.7、根據步驟2.5，以為橫坐標和U′_1j為縱坐標作圖，對和所對
應的U′_1j的數據進行線性擬合，所得直線的斜率為第1個待測區域的升溫塞貝克系數α′₁；
根據步驟2.6，以為橫坐標和U″_1k為縱坐標作圖，對和所對應的U″_1k
的數據進行線性擬合，所得直線的斜率為第1個待測區域的降溫塞貝克系數α″₁；
升溫塞貝克系數α′₁和降溫塞貝克系數α″₁的平均值則為第1個待測區域的塞貝克系數
α₁；
步驟2.8、以步驟2.3～2.7類推，可測得第2個待測區域的塞貝克系數α₂，第3個待測區域
的塞貝克系數α₃，……，第n個待測區域的塞貝克系數α_n；
步驟2.9、依次關閉高精度數字電壓表(34)、第一溫度表(35)和第二溫度表(37)；再分
別旋動上手輪(11)，向上移動熱端電極(12)和冷端電極(24)；然后分別旋動下手輪(14)，取
出待測試樣(36)，測量結束；
在步驟2.1和步驟2.8中：n表示待測區域數，n為1～20的自然數；在步驟2.5和步驟2.7
中：j表示升溫階段的測量點的序號，j為1～m的自然數，m表示升溫階段的測量點數；在步驟
2.6和步驟2.7中：k表示降溫階段的測量點的序號，k為1～s的自然數，s表示降溫階段的測
量點數。
2.根據權利要求1所述測量電阻率和塞貝克系數的裝置的使用方法，其特征在于所述
待測試樣(36)為長方體試樣或圓柱體試樣；所述待測試樣(36)的材質為半導體材料。