據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計,在AI、5G、汽車智能化、物聯(lián)網(wǎng)等下游應(yīng)用的推動下,全球半導(dǎo)體總需求未來十年將仍然保持穩(wěn)定增長。隨著應(yīng)用技術(shù)的不斷發(fā)展,對于半導(dǎo)體材料表征的要求也越來越高,霍爾效應(yīng)測試是半導(dǎo)體材料的重要測試方法,它可以測得半導(dǎo)體材料的導(dǎo)電類型、載流子濃度、托移率、電阻率、霍爾系數(shù)等參數(shù),同時還可以用于研究半導(dǎo)體中的雜質(zhì)和電活性缺陷,所以高精度的霍爾表征對于半導(dǎo)體材料尤為關(guān)鍵。
當(dāng)電流垂直于外磁場通過半導(dǎo)體時,載流子發(fā)生偏轉(zhuǎn),垂直于電流和磁場的方向會產(chǎn)生附加電場,從而在半導(dǎo)體的兩端產(chǎn)生電勢差,這一現(xiàn)象就是霍爾效應(yīng),這個電勢差也被稱為霍爾電勢差。如圖所示,若在X方向上通以電流Is,在Z方向上加磁場B,半導(dǎo)體中載流子(電子)將受到洛倫茲力,則在Y方向上半導(dǎo)體兩側(cè)產(chǎn)生附加電場---霍爾電場。

將某種半導(dǎo)體材料的霍爾元器件置于待測磁場的相應(yīng)位置,并使元件平面與磁感應(yīng)強(qiáng)度B垂直(磁感應(yīng)強(qiáng)度可由勵磁裝置提供,恩智NGI 2600系列源表提供勵磁電流Im),由NGI N2600源表在其控制端輸入精確的恒定工作電流Is,霍爾電壓輸出端精確測量霍爾電勢UH的值。其次,N2600系列源表可提供1、3象限電流源,使控制端輸入電流可正反向,勵磁電流正反向也可使勵磁磁場正反向。

測試數(shù)據(jù)處理與分析:
在勵磁電流Im=0.80000A時,霍爾電壓UH與Is的測量數(shù)據(jù)與關(guān)系曲線如下:
表1 UH-Is Im=0.80000A


N2600系列高精密數(shù)字源表還采用七檔電流范圍設(shè)置,可以將接收的數(shù)據(jù)誤差降到最低;源表掃描速度可達(dá)1ms每點,能快速的建立掃描,縮短測試時間,有效減少待測物的熱磁效應(yīng),可以高效滿足霍爾效應(yīng)測試需求。
責(zé)任編輯:tzh
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