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常用的霍爾效應測試的三種方法
點擊次數：1283 發布時間：2022-11-21
半導體技術的發展日新月異，涉及到我們生活的方方面面，如智能手機、平板電腦、地鐵、汽車等等。隨著應用的不斷深入，對于半導體材料表征的要求也越來越高，而霍爾效應測試表征能直接測試出材料的電阻率、遷移率和載流子濃度及類型等，高精度的霍爾表征就變得尤為重要。
目前市面的霍爾測試主要分為直流霍爾測試、交流磁場霍爾測試、快速霍爾測試三種方法。
1、直流（DC）霍爾測試
一種比較通用的技術，對于霍爾測試而言，霍爾電壓的精準測量至關重要。通常儀器測的電壓中包含霍爾電壓、偏置電壓、熱電壓等。普通的半導體材料的霍爾電壓很大，偏置電壓、熱電壓等誤差信號占比很小，所以分辨出霍爾電壓比較容易。傳統的儀表都采用這種測量方式。
2、交流磁場（AC）霍爾測試
對于低遷移率等材料，霍爾電壓遠遠小于誤差電壓，用傳統的直流磁場的方式測試很難測準確，AC交流磁場測試方法可以利用鎖相放大器提取霍爾電壓并將信號放大，再通過高精度的電壓表將霍爾電壓進行準確的測量。這種方式可測得的材料的遷移率低至10-3cm2/v s。市面上采用AC交流磁場測試方法的儀器有Lake Shore的8400系列（加AC交流磁場選件）霍爾測試系統，系統測試功能強大，可以根據樣品需求選擇高溫、低溫、高阻、低阻、偏壓等選件。
3、快速霍爾測試技術（FastHall）
美國Lake Shore公司的新★利，其新產品是M91快速霍爾測試儀。FastHall不需要像上述兩種方法一樣通過翻轉磁場去除偏置電壓誤差。FastHall基于互易定理，利用旋轉電流的方式達到和反轉磁場一樣的效果，大大提高測試速度，而極快的測試速度可以有效避免溫度和偏置電壓的影響，使測試更精確。M91還具備直流測試功能，并能夠與您已有的永磁鐵、電磁鐵、超導磁體配合使用。例如和各個廠家的超導磁體，PPMS等設備進行連用，在高磁場及低溫下進行快速的霍爾測試。
