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詳細(xì)介紹
系統(tǒng)組成：
本儀器系統(tǒng)由永磁體、高精度恒流源高精度電壓表、霍爾效應(yīng)樣品支架、標(biāo)準(zhǔn)樣品、高精度高斯計和系統(tǒng)軟件組成。為本儀器系統(tǒng)專門研制的DX-320效應(yīng)儀將恒流源，六位半微伏表及霍爾測量復(fù)雜的切換繼電器——開關(guān)組裝成一體，大大減化了實驗的連線與操作。DX-320可單獨做恒流源、微伏表使用。用于測量半導(dǎo)體材料的載流子濃度、遷移率、電阻率、霍爾系數(shù)等重要參數(shù)，而這些參數(shù)是了解半導(dǎo)體材料電學(xué)特性必須預(yù)先掌控的，因此霍爾效應(yīng)測試系統(tǒng)是理解和研究半導(dǎo)體器件和半導(dǎo)體材料電學(xué)特性的工具。實驗結(jié)果由軟件自動計算得到，可同時得到體載流子濃度(Bulk Carrier Concentration)、表面載流子濃度 (Sheet Carrier Concentration)、遷移率 (Mobility)、電阻率 (Resistivity)、 霍爾系數(shù) (Hall Coefficient)、磁致電阻(Magnetoresistance)等等。
可測試材料：
| 物理學(xué)參數(shù) | 載流子濃度 （Carrier Density） | 103cm-3 ～ 1023cm-3 |
| 遷移率（Mobility） | 0.1cm2/volt*sec ～108cm2/volt*sec | |
| 電阻率范圍（Resistivity） | 10-7 Ohm*cm～1012 Ohm*cm | |
| 霍爾電壓（Hall voltage） | 1uV ～ 3V | |
| 霍爾系數(shù) | 10-3 ～ 106cm3/C | |
| 可測試材料類型 | 半導(dǎo)體材料 | SiGe, SiC, InAs, InGaAs, InP,AlGaAs, HgCdTe和鐵氧體材料等 |
| 低阻抗材料 | 石墨烯、金屬、透明氧化物、 弱磁性半導(dǎo)體材料、TMR材料等 | |
| 高阻抗材料 | 半絕緣的GaAs, GaN, CdTe等 | |
| 材料導(dǎo)電粒子 | 材料的P型與N型測試 | |
| 磁場環(huán)境 | 磁鐵類型 | 核磁共振NMR系列磁鐵 |
| 磁場大小 | 500mT （極頭間距為：18mm） | |
| 可選磁環(huán)境 | 可根據(jù)客戶需求定制相關(guān)磁性大小的永磁鐵， | |
| 電學(xué)參數(shù) | 電流源 | 50.00nA-50.00mA |
| 電流源分辨率 | 0.0001uA | |
| 測量電壓 | 0～±3V | |
| 電壓測量分辨率 | 0.0001mV | |
| 溫度環(huán)境 | 常溫 | |
| 其他配件 | 遮光性 | 外部安裝遮光部件，使得測試材料更加穩(wěn)定 |
| 樣品尺寸 | 30mm*30mm | |
| 測試樣片 | 提供半導(dǎo)體所霍爾效應(yīng) 標(biāo)準(zhǔn)測試樣片及數(shù)據(jù)：1套 （硅、鍺、砷化鎵、銻化銦） | |
| 制作歐姆接觸 | 電烙鐵、銦片、焊錫、漆包線等 | |
測試樣品示例:
| 序號 | 測試樣品材料 | 測試樣品參數(shù) | 測試樣品展示 |
| 樣品1 | 單晶Si | 樣品厚度：0.043 cm 測試電流：1 mA 霍爾電壓：3.903 mV 霍爾系數(shù)：3356.34 cm³/C 載流子濃度：1.86*10^15 遷移率：233.115 cm2/V•s 電阻率：14.397 Ω•cm |
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| 樣品2 | 砷化鎵GaAs | 樣品厚度：0.0002 cm 測試電流：0.01 mA 霍爾電壓：-28.2384 mV 霍爾系數(shù)：-11295.36 cm³/C 載流子濃度：5.53*10^14 遷移率：6797.295 cm2/V•s 電阻率：1.6617 Ω•cm |
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| 樣品3 | 氮化鎵GaN | 樣品厚度：0.0004 cm 測試電流：20 mA 霍爾電壓：-7.121 mV 霍爾系數(shù)：-2.848 cm³/C 載流子濃度：2.19*10^18 遷移率：238.245 cm2/V•s 電阻率：0.01195 Ω•cm |
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| 樣品4 | 透明氧化物 | 樣品厚度：0.053 cm 測試電流：0.01 mA 霍爾電壓：-18.2332 mV 霍爾系數(shù)：-1939058 cm³/C 載流子濃度：3.23*10^12 遷移率：498.7153 cm2/V•s 電阻率：3862.74 Ω•cm |
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| 樣品5 | 合金 | 樣品厚度：0.108 cm 測試電流：20 mA 霍爾電壓：-0.0011 mV 霍爾系數(shù)：-0.1152 cm³/C 載流子濃度：6.02*10^18 遷移率：132.7011 cm2/V•s 電阻率：0.00084 Ω•cm |
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| 樣品6 | 石墨烯 | 樣品厚度：3.40*10^-8cm 測試電流：0.3 mA 霍爾電壓：8.4843 mV 霍爾系數(shù)：0.0191 cm³/C 載流子濃度：3.25*10^20 遷移率：153.3448 cm2/V•s 電阻率：0.00012Ω•cm |
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| 樣品7 | 銻化銦InSb
| 樣品厚度：0.0001 cm 測試電流：10 mA 霍爾電壓：-998.7382 mV 霍爾系數(shù)：-1999.7476 cm³/C 載流子濃度：3.13*10^16 遷移率：34305.52 cm2/V•s 電阻率：171.74 Ω•cm |
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儀器介紹：
| 序號 | 名稱 | 主要技術(shù)參數(shù) | 產(chǎn)品圖片 |
| 儀器1 | DX-50 電磁鐵 | 1、兩端為高穩(wěn)定度永磁鐵，磁場值為：500mT上下（具體數(shù)值以實際測量為準(zhǔn)） 2、兩個永磁鐵極頭間距為：18mm，極柱直徑為：48mm，極面直徑為：33mm 3、該永磁鐵為核磁共振NMR系列磁鐵，穩(wěn)定性好，磁場非常均勻，保證均勻區(qū)的均勻度在1～5*10-5 4、可根據(jù)客戶需求定制相關(guān)磁性大小的永磁鐵，以配合進行霍爾效應(yīng)測試實驗 |
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| 儀器2 | DX-320 樣品恒流源 | 1、電流輸出基本分辨力0.0001uA，電壓測量基本分辨力0.0001mV 2、輸出量程：50.00nA-50.00mA中間可以0.1nA步進連續(xù)可調(diào) 3、測量電壓：0～±3V大量程測試電壓滿足高阻芯片的測試 4、內(nèi)置自動變換的四相陣卡，可實現(xiàn)霍爾效應(yīng)范德堡法的自動測量 5、良好的人機交互界面，方便使用者進行手動調(diào)節(jié) 6、完備的上位機指令，可與電腦進行通訊完成各項操作 |
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| 儀器3 | DX-35 樣品臺 | 1、樣品臺可支持30*30mm尺寸的樣品進行測試 2、四探針法壓點使得操作和樣品觸點接觸更方便牢固 3、外部安裝遮光部件，使得測試材料更加穩(wěn)定 4、樣品臺固定在永磁鐵支架上，使得每次測量樣品都處于同一位置，保證更好的測量的重復(fù)性 5、樣品臺插針通過導(dǎo)線與DX-320儀器進行信號的連接以實現(xiàn)范德堡法的穩(wěn)定測量 |
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| 儀器4 | 上位機軟件 | 1、可實現(xiàn)一鍵自動化測量，檢測開始后須有測試人員按照程序提示將永磁鐵進行極性反轉(zhuǎn)即可進行測量 2、在軟件中進行相關(guān)測試樣品的參數(shù)設(shè)置，測試完成后實現(xiàn)各個參數(shù)的自動化計算 3、軟件中可進行I-V曲線、B-V曲線 4、軟件內(nèi)進行的模塊化設(shè)計，方便客戶使用以及進行相關(guān)功能的開發(fā)5、實驗結(jié)果測量完成，數(shù)據(jù)將暫時保存在軟件中，如需要長期保存可將數(shù)據(jù)導(dǎo)出至EXCEL表格中，方便后期的數(shù)據(jù)處理 |
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| 儀器5 | 配套儀器裝置 |
3、制作樣品上歐姆接觸焊點的相應(yīng)工具：電烙鐵、銦片、焊錫、漆包線等 4、232轉(zhuǎn)USB串口線，實現(xiàn)測試儀器與上位機軟件之間的通訊 |
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