霍尔效应测试设备的制作方法

1.本实用新型属于半导体材料测量技术领域，具体涉及一种霍尔效应测试设备。


背景技术：

2.半导体(semiconductor)指常温下导电性能介于导体与绝缘体之间的材料；霍尔效应从本质上讲是运动的带电粒子在磁场中受洛仑兹力作用而引起的偏转，当带电粒子(电子或空穴)被约束在固体材料中，这种偏转就导致在垂直电流和磁场的方向上产生正负电荷的聚积，从而形成附加的横向电场，即霍尔电场；范德堡法(van der pauw)是一种常用于测量样品的电阻率和霍尔系数的技术；它的功能在于能够精确测量任意形状样品的性质，只要样品大约是二维的(即它比它宽得多)，固体(无孔)和电极放在它的周边，该方法采用围绕样品周边放置的四点探针，与线性四点探针相反，该方法可以提供样品的平均电阻率，而线性阵列提供传感方向的电阻率；现有技术在进行霍尔效应测试系统计算方法存在偏差大的问题，只进行了半导体电阻率的测试，没有包含载流子浓度的测试。


技术实现要素：

3.本实用新型旨在提供霍尔效应测试设备，解决现有技术在进行霍尔效应测试系统计算方法存在偏差大的的技术问题。
4.为解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案：霍尔效应测试设备，包括上位机、直流电源、高斯计、源表和半导体样品台，上位机分别与直流电源、高斯计和源表连接，直流电源与电磁铁连接；
5.直流电源为电磁铁提供直流电；高斯计测量磁感应强度；源表用于在半导体样品台上附加电流和电压源；半导体样品台用于放置半导体。
6.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型采用同一套设备可以同时实现电阻率测试和载流子浓度测试，在现有技术的基础上优化了计算过程，提高了测试效率，降低了测试成本。
附图说明
7.附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。在附图中：
8.图1为本实用新型霍尔效应测试设备的结构示意图；
9.图2为半导体样品台的接线图；
10.图3为利用直流电源依次对点12、21、23、32、34、43施加正向电流，测量另外两点的电压值；
11.图4为利用直流电源依次对点12、21、23、32、34、43施加反向电流，测量另外两点的电压值；
12.图5为半导体样品台上施加磁场和电流的示意图。
具体实施方式
13.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
14.以下结合实施例对本实用新型作进一步的详细描述。
15.本实用新型所提供的一种霍尔效应测试设备的具体实施例：
16.如图1所示，霍尔效应测试设备，包括上位机、直流电源、高斯计、源表和半导体样品台，上位机分别与直流电源、高斯计和源表连接，直流电源与电磁铁连接；
17.直流电源为电磁铁提供直流电，维持电路中形成稳恒电压电流；高斯计根据霍尔效应测量磁感应强度；源表在半导体样品台上附加电流和电压源，可同时精确采集和测量电压和/或电流值；为各种低电平测量应用提供了额外的灵活性。
18.采用上述霍尔效应测试设备进行霍尔测试的方法如下：
19.1、将半导体固定在半导体样品台上，并对四个顶点1、2、3、4引出4条接线，如图2所示；
20.2、利用直流电源依次对点12、21、23、32、34、43施加正向电流，测量另外两点的电压值，如图3和图4所示；
21.3、计算电阻值
[0022][0023]
4、计算电阻率
[0024][0025]
5、分别按照图5所示施加磁场和电流，测量电压；
[0026]
6、计算霍尔系数
[0027][0028]
7、计算载流子浓度
[0029][0030]
本实用新型采用同一套设备可以同时实现电阻率测试和载流子浓度测试，在现有技术的基础上优化了计算过程，提高了测试效率，降低了测试成本。
[0031]
需要说明的是，在本文中，诸如术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
[0032]
尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解，在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。


技术特征：
1.霍尔效应测试设备，其特征在于：包括上位机、直流电源、高斯计、源表和半导体样品台，上位机分别与直流电源、高斯计和源表连接，直流电源与电磁铁连接；直流电源为电磁铁提供直流电；高斯计测量磁感应强度；源表用于在半导体样品台上附加电流和电压源；半导体样品台用于放置半导体。

技术总结
霍尔效应测试设备，包括上位机、直流电源、高斯计、源表和半导体样品台，上位机分别与直流电源、高斯计和源表连接，直流电源与电磁铁连接；综上所述，本实用新型采用同一套设备可以同时实现电阻率测试和载流子浓度测试，在现有技术的基础上优化了计算过程，提高了测试效率，降低了测试成本。降低了测试成本。降低了测试成本。


技术研发人员：郑文京 张敏敏
受保护的技术使用者：北京翠海佳诚磁电科技有限责任公司
技术研发日：2022.06.21
技术公布日：2022/12/1