霍爾效應(yīng)測量系統(tǒng)詳解

2.1、系統(tǒng)主要功能

1）系統(tǒng)可獲得的數(shù)據(jù)結(jié)果包括：電阻、電阻率、霍爾系數(shù)、霍爾遷移率、載流子濃度，

測量數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)反饋。

2）測量方法：范德寶法，Hall Bar 1221 和1331

3）可測材料：半導(dǎo)體材料、電磁材料、太陽能電池等材料。

4）*系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計(jì)，將來可以擴(kuò)展AC 模式測量：對于遷移率范圍在1×10-3 到

1 cm2/Vs 的材料（例如目前有很多在研制的低遷移率材料，太陽能電池，薄膜透明氧化

物等）可以進(jìn)行準(zhǔn)確的測量，測量的重復(fù)性和穩(wěn)定性好，克服了直流磁場霍爾效應(yīng)在測

量低遷移率材料時(shí)出現(xiàn)的結(jié)果重復(fù)性差，P/N 無法準(zhǔn)確判斷的問題；將來可以擴(kuò)展測量

電阻為200 GΩ的高阻材料；

2.2、系統(tǒng)主要技術(shù)指標(biāo)

6）激勵(lì)電流：±1pA 到±100mA

*7）電壓：100V

8）電源：雙級四相，電流不低于±70A，電壓不低于±35V，功率不低于2450W

3）電阻率測量范圍：1 × 10-5ohm.cm - 1 × 105ohm.cm

4）遷移率：1 to 1×106cm2/Vs

*5）載流子濃度：8×102 to 8×1023 cm-3

*9）、電源電流波動：額定負(fù)載下70A 時(shí)5mA RMS(0.007%)，電源穩(wěn)定性：1mA/小時(shí),

5mA/24 小時(shí)

*10）電源可調(diào)制頻率：≤0.17Hz 在70A 正弦波正常負(fù)載

1）磁場指標(biāo)：室溫*大磁場1.67 T（變溫*大磁場0.89T）

2）可測電阻范圍：室溫0.5mΩ- 10MΩ（773K 1MΩ，1273K 1KΩ）

2.3、系統(tǒng)配置要求

3）高精度測試儀表，配套的機(jī)柜、安裝支架和電纜。

4）安裝系統(tǒng)軟件的計(jì)算機(jī)一套

1）電磁鐵：磁場間距可變；能提供極好的工作穩(wěn)定性。

*2）電磁鐵電源：具有直流與交流電流模式；要采用真正的雙極四相限電源，提供平滑

的零磁場轉(zhuǎn)換功能和斷水?dāng)嚯姳Ｗo(hù)功能；要求為水冷模式，減少測試噪音，冷卻效果充

分，確保電子器件的有效散熱，設(shè)備穩(wěn)定性好，壽命長。