标签: 霍尔效应

半导体材料的霍尔效应是表征和分析半导体材料的重要手段，可根据霍尔系数的符号判断材料的导电类型。霍尔效应本质上是运动的带电粒子在磁场中受洛仑兹力作用引起的偏转，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于电流和磁场的方向上产生正负电荷的聚积，形成附加的横向电场。 根据霍尔系数及其与温度的关系可以计算载流子的浓度，以及载流子浓度同温度的关系，由此可以确定材料的禁带宽度和杂质电离能;通过霍尔系数和电阻率的联合测量能够确定载流子的迁移率，用微分霍尔效应法可测纵向载流子浓度分布;测量低温霍尔效应可以确定杂质补偿度。与其他测试不同的是霍尔参数测试中测试点多、连接繁琐，计算量大，需外加温度和磁场环境等特点。 锦正茂霍尔效应测试仪，是用于测量半导体材料的载流子浓度、迁移率、电阻率、霍尔系数等重要参数，而这些参数是了解半导体材料电学特性必须预先掌控的，因此是理解和研究半导体器件和半导体材料电学特性必*的工具。 该仪器为性能稳定、功能强大、性价比高的霍尔效应仪,在国内高校、研究所及半导体业界拥有广泛的用户和知*度。仪器轻巧方便，易于携带，主要用于量测电子材料之重要特性参数，如载流子浓度、迁移率、电阻率、霍尔系数等，薄膜或固体材料均可。 可测试材料: 半导体材料：SiGe, SiC, InAs, InGaAs, InP, AlGaAs, HgCdTe和铁氧体材料，低阻抗材料：石墨烯、金属、透明氧化物、弱磁性半导体材料、TMR材料，高阻抗材料：半绝缘的 GaAs, GaN, CdTe等。

霍尔传感器是一种基于霍尔效应的传感器。霍尔效应指的是当通过一个导体的电流受到外部磁场的影响时，导体内部将会产生一种电场，使得在导体两端的电势差发生变化，这种电势差变化称为霍尔电势差。利用这种现象，可以设计出一种可以测量磁场强度和方向的传感器，即霍尔传感器。 霍尔传感器分为线型霍尔传感器和开关型霍尔传感器两种。 　　（一）开关型霍尔传感器由稳压器、霍尔元件、差分放大器，斯密特触发器和输出级组成，它输出数字量。开关型霍尔传感器还有一种特殊的形式，称为锁键型霍尔传感器。 　　（二）线性型霍尔传感器由霍尔元件、线性放大器和射极跟随器组成，它输出模拟量。 线性霍尔传感器又可分为开环式和闭环式。闭环式霍尔传感器又称零磁通霍尔传感器。线性霍尔传感器主要用于交直流电流和电压测量。 霍尔元件是实现磁场测量的核心部件，其特性决定了传感器的灵敏度和精度。信号放大与处理电路用于将霍尔元件输出的微弱信号放大并处理成能够被记录和使用的数字信号，通过外壳则保护传感器内部电路免于受到外界环境的干扰。 ​

【实验背景】 置于磁场中的载流体，如果电流方向与磁场垂直，则在垂直于电流和磁场的方向会产生一附加的横向电场，称为霍尔效应。 如今，随着半导体物理学的迅速发展，霍尔系数和电导率的测量已成为研究半导体材料的主要方法之一。霍尔效应不但是测定半导体材料电学参数的主要手段，而且随着电子技术的发展，利用该效应制成的霍尔器件，由于结构简单、频率响应宽(高达10GHz)、寿命长、可靠性高等优点，已广泛用于非电量测量、自动控制和信息处理等方面。 【实验目的】 1． 通过实验掌握霍尔效应基本原理，了解霍尔元件的基本结构； 2． 学会测量半导体材料的霍尔系数、电导率、迁移率等参数的实验方法和技术； 3． 学会用“对称测量法”消除副效应所产生的系统误差的实验方法。 4． 学习利用霍尔效应测量磁感应强度B及磁场分布。 【实验仪器】 霍尔效应测试仪用于测量半导体材料的载流子浓度、迁移率、电阻率、霍尔系数等重要参数，而这些参数是了解半导体材料电学特性必须预先掌控的，因此霍尔效应测试仪是理解和研究半导体器件和半导体材料电学特性必*的工具，主要用于测量电子材料之重要特性参数，如载流子浓度、迁移率、电阻率、霍尔系数等，薄膜或固体材料均可。 ​

霍尔效应测试仪，是用于测量半导体材料的载流子浓度、迁移率、电阻率、霍尔系数等重要参数，而这些参数是了解半导体材料电学特性必须预先掌控的，因此是理解和研究半导体器件和半导体材料电学特性必*的工具。霍尔效应测试仪主要用于测量电子材料之重要特性参数，如载流子浓度、迁移率、电阻率、霍尔系数等，薄膜或固体材料均可。 仪器系统构成：电磁铁、高精度电源、高斯计、高精度恒流源、高精度电压表、霍尔探头、电缆、标准样品、样品安装架、系统软件。 技术参数： * 电磁铁磁场：间距 10mm情况下10700 高斯，间距20mm 情况下7000 高斯 *样品电流：50nA～50mA（*小可调节电流为 0.1nA） *测量电压：0.1uV～30V * 提供各类测试标准材料，各级别霍尔器件（灵敏度与精度不同） *分辨率：低至1GS *磁场范围：0-±1T *配合高斯计或数采板可与计算机通讯 * I-V 曲线及 I-R 曲线测量等 ▲ 电阻率范围：5*10-5～5*102Ω.cm *电阻范围：10mOhms～ 6MOhms *载流子浓度：5*1012～5*1020cm-3 *霍尔系数：±1*10-2～±1*106cm3/C *迁移率：0.1～108cm2/volt*sec *测试全自动化，一键处理 *专业的欧姆接触组合套件 可测试材料: 半导体材料：SiGe, SiC, InAs, InGaAs, InP, AlGaAs, HgCdTe 和铁氧体材料，低阻抗材料：石墨烯、金属、透明氧化物、弱磁性半导体材料、TMR 材料，高阻抗材料：半绝缘的 GaAs, GaN, CdTe 等

霍尔效应是电磁效应的一种，霍尔系数和电导率的测量已成为研究半导体材料的主要方法之一。霍尔效应实验是指为了解霍尔效应测量磁场原理而进行的实验。 实验的目的主要有： 1． 通过实验掌握霍尔效应基本原理，了解霍尔元件的基本结构； 2． 学会测量半导体材料的霍尔系数、电导率、迁移率等参数的实验方法和技术； 3． 学会用“对称测量法”消除副效应所产生的系统误差的实验方法。 4． 学习利用霍尔效应测量磁感应强度及磁场分布。 仪器与装置：霍尔效应实验仪 霍尔效应测试仪，是用于测量半导体材料的载流子浓度、迁移率、电阻率、霍尔系数等重要参数，而这些参数是了解半导体材料电学特性必须预先掌控的，因此是理解和研究半导体器件和半导体材料电学特性必*的工具。该仪器为性能稳定、功能强大、性价比高的霍尔效应仪,在国内高校、研究所及半导体业界拥有广泛的用户和zhi名度。仪器轻巧方便，易于携带。 可测试材料: 半导体材料：SiGe, SiC, InAs, InGaAs, InP, AlGaAs, HgCdTe和铁氧体材料，低阻抗材料：石墨烯、金属、透明氧化物、弱磁性半导体材料、TMR材料，高阻抗材料：半绝缘的GaAs, GaN, CdTe等。