S系列數(shù)字源表測半導(dǎo)體霍爾效應(yīng)

霍爾效應(yīng)是一種電磁感應(yīng)現(xiàn)象，當(dāng)電流垂直于外磁場通過半導(dǎo)體時(shí),，載流子發(fā)生偏轉(zhuǎn),，垂直于電流和磁場的方向會(huì)產(chǎn)生一附加電場,，如圖7所示?；魻栃?yīng)測試中我們一般測試霍爾電壓V_H,、電阻率ρ,、霍爾系數(shù)R_H,、載流子濃度n,、霍爾遷移率μ_H等參數(shù),。

 霍爾效應(yīng)

霍爾電壓

首先我們測試霍爾電壓V_H，按下圖連接方式連接電路,，施加一個(gè)垂直樣品平面的磁場B,，然后點(diǎn)擊設(shè)置——輸出設(shè)置，將源表調(diào)為4線前面板輸出模式,，再返回主界面點(diǎn)擊測量,，將源表設(shè)置為電流源模式，設(shè)置源限值,，點(diǎn)擊“OUTPUT”,，向1至3方向輸入電流，測試2,、4間電壓。

圖8 霍爾電壓測試電路

注意：在2線模式下搭建和拆除電路,，禁止在4線模式下插拔,。

測試中會(huì)受到不等電勢位、愛廷豪森效應(yīng),、倫斯脫效應(yīng)等因素的影響,，為了保證測試結(jié)果的準(zhǔn)確度，測試中采取對(duì)稱測量法,。首先我們規(guī)定磁場由下向上為正,，電流由1向3為正。具體操作如下：

①,、提供正向磁場（+B）,，正向電流（+I）；測得電壓V₁,；

②,、提供正向磁場（+B），反向電流（-I）,；測得電壓V₂,；

③,、提供反向磁場（-B）,，反向電流（-I）,；測得電壓V₃,；

④,、提供反向磁場（-B）,，正向電流（+I）,；測得電壓V₄,；

霍爾電壓為：

電阻率

測試電阻率我們使用范德堡技術(shù),，給相鄰的兩點(diǎn)提供電流,，測試對(duì)立邊的兩點(diǎn)的電壓,，此時(shí)不需要提供磁場,，具體的操作如下圖9所示,。

圖9 范德堡技術(shù)測試方法

測試完成后利用測試所得的數(shù)據(jù)先計(jì)算出電阻率,，計(jì)算出兩個(gè)電阻率的值ρ_A,、ρ_B:

t_S是以厘米為單位的樣品的厚度；

V₁-V₈代表電壓測量出的電壓,；測得的電壓應(yīng)該小于5V,，一般為mV；

I是以安培為單位流過樣品的電流,；

f_A,、f_B是基于樣品對(duì)稱性的幾何因數(shù)，如果樣品**對(duì)稱則f_A=f_B=1,，我們測試中一般選擇正方形的樣品,，正方形是**對(duì)稱的。

如果ρ_A,、ρ_B相差大于10%，則測試的樣品不夠均勻,，那使用范德堡技術(shù)就不能準(zhǔn)確的確定電阻率,，要放棄該方法測試,。

其他參數(shù)

霍爾系數(shù)R_H：

載流子濃度n：

霍爾遷移率μ_H:

V_H為3.1中測試的電壓、t_S為樣品的厚度,、B為3.1測試中提供的磁場,，I為3.1中提供的電流，ρ為3.2中測試所得的電阻率,。通過上面的計(jì)算公式,，我們可以將霍爾系數(shù)R_H、載流子濃度n,、霍爾遷移率μ_H都計(jì)算出來。

S系列數(shù)字源表測半導(dǎo)體霍爾效應(yīng)認(rèn)準(zhǔn)生產(chǎn)廠家武漢普賽斯儀表,，普賽斯S系列,、P系列源表標(biāo)準(zhǔn)的SCPI指令集，Y秀的性價(jià)比,，良好的售后服務(wù)與技術(shù)支持,，詳詢一八一四零六六三四七六；普賽斯儀表是手家國產(chǎn)數(shù)字源表生產(chǎn)廠家,，產(chǎn)品已經(jīng)歷3年迭代完善,，對(duì)標(biāo)2400、2450,、2611、2601B,、2651,、2657等；