據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì),在AI、5G、汽車(chē)智能化、物聯(lián)網(wǎng)等下游應(yīng)用的推動(dòng)下,全球半導(dǎo)體總需求未來(lái)十年將仍然保持穩(wěn)定增長(zhǎng)。隨著應(yīng)用技術(shù)的不斷發(fā)展,對(duì)于半導(dǎo)體材料表征的要求也越來(lái)越高,霍爾效應(yīng)測(cè)試是半導(dǎo)體材料的重要測(cè)試方法,它可以測(cè)得半導(dǎo)體材料的導(dǎo)電類(lèi)型、載流子濃度、托移率、電阻率、霍爾系數(shù)等參數(shù),同時(shí)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(duì)于半導(dǎo)體材料尤為關(guān)鍵。
當(dāng)電流垂直于外磁場(chǎng)通過(guò)半導(dǎo)體時(shí),載流子發(fā)生偏轉(zhuǎn),垂直于電流和磁場(chǎng)的方向會(huì)產(chǎn)生附加電場(chǎng),從而在半導(dǎo)體的兩端產(chǎn)生電勢(shì)差,這一現(xiàn)象就是霍爾效應(yīng),這個(gè)電勢(shì)差也被稱(chēng)為霍爾電勢(shì)差。如圖所示,若在X方向上通以電流Is,在Z方向上加磁場(chǎng)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(chǎng)---霍爾電場(chǎng)。
將某種半導(dǎo)體材料的霍爾元器件置于待測(cè)磁場(chǎng)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(lì)磁裝置提供,恩智NGI 2600系列源表提供勵(lì)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(cè)量霍爾電勢(shì)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(lì)磁電流正反向也可使勵(lì)磁磁場(chǎng)正反向。
測(cè)試數(shù)據(jù)處理與分析:
在勵(lì)磁電流Im=0.80000A時(shí),霍爾電壓UH與Is的測(cè)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)誤差降低;源表掃描速度可達(dá)1ms每點(diǎn),能快速的建立掃描,縮短測(cè)試時(shí)間,有效減少待測(cè)物的熱磁效應(yīng),可以高效滿足霍爾效應(yīng)測(cè)試需求。
產(chǎn)品選型
關(guān)于恩智
恩智測(cè)控(NGI)為智能設(shè)備與測(cè)控儀器的專(zhuān)業(yè)制造商。始終秉持“以客戶為中心,以?shī)^斗者為本"的企業(yè)宗旨,致力于信息化制造、科學(xué)實(shí)驗(yàn)、 教育科研等相關(guān)領(lǐng)域測(cè)控解決方案的研究與探索。通過(guò)不斷深入接觸并了解各相關(guān)行業(yè)的測(cè)控與電子電路技術(shù)需求,持續(xù)投入研發(fā)并向各行業(yè)合作伙伴提供具有競(jìng)爭(zhēng)力的解決方案,NGI已經(jīng)擁有了廣泛的測(cè)控和電子技術(shù)類(lèi)產(chǎn)品線,如電源&電子負(fù)載產(chǎn)品線,電池模擬器產(chǎn)品線、NXI測(cè)控產(chǎn)品線、充放電測(cè)試產(chǎn)品線及各種專(zhuān)業(yè)測(cè)試系統(tǒng)等,并致力于為客戶提供電池、汽車(chē)電子、燃料電池、消費(fèi)類(lèi)智能終端、新能源汽車(chē)、半導(dǎo)體等行業(yè)應(yīng)用解決方案。
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