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主要特点
产品特征:
产品特征:
1)具有测量半导体材料的电磁特性的再现性及精密性
在恒电流供应下,设定5个阶段的电流范围而将误差降到最低。同时显示Van Der Paum法则时利用非接触方式将噪声降到最低。
2)确保仪器的小型化及使用的方便性
使用小型化的永磁体及低温测定系统(77K)确保测定的方便,同时可进行使用两种样品基板(20mm*20mm,6mm*6mm)的多样的样品测试。
3)通过程序确认多样的结果
经Bulk及sheet载流子浓度,迁移率,电阻率,霍尔系数,磁阻,Alpha(电阻的纵横比率)等结果得出各种结果。
4) HMS-3000具有I-R/I-V曲线功能,方便判断样品欧姆接触好坏、何条件下测试数据较准确。
5)HMS-3000测试速度大为提高,测试一个样品只需15秒!
6)开发了弹簧样品夹具,部分取代传统焊锡制作霍尔电极。
适用范围
本仪器可用于霍尔效应、载流子类型、载流子类型转变的演示和学生实验。也可焊脱恒温器内随机样品的引线,换上用户的样品,用于科学研究;例如研究变温磁阻、超导、电阻温度特性、变温光电、变温磁光(需另购带光学窗口的尾套)等。具有用途广、造价低、使用方便的特点。
测量分析载流子分布,以评估多层材料特性,并测量多载流子的具体性能。
通过测量活动载流子的密度来检查掺杂效力。
检查诸如:CVD和MBE的半导体生长系统的纯度。
控制半导体生产中的质量。
1879年Edwin
H. Hall发现了霍尔效应。霍尔效应的本质是:固体材料中的载流子在外加磁场中运动时,因为受到洛仑兹力的作用而使轨迹发生偏移,并在材料两侧产生电荷积累,形成垂直于电流方向的电场,最终使载流子受到的洛仑兹力与电场斥力相平衡,从而在两侧建立起一个稳定的电势差即霍尔电压。正交电场和电流强度与磁场强度的乘积之比就是霍尔系数。平行电场和电流强度之比就是电阻率。大量的研究揭示:参加材料导电过程的不仅有带负电的电子,还有带正电的空穴。
多样的固有物理性质会影响材料的电子表现。大多数这些表现都是与热电相关的。其中的一些效应可通过控制样品周围的温度来减小样品中的热梯度的方式来减弱。Ecopia的霍尔效应测试系统可控制温度和磁场强度来产生正确、可靠的霍尔效应和电子传输测量结果。霍尔效应已被广泛的用于测量半导体和金属的电子传输特性。
霍尔效应和电子传输测量对于诸多半导体材料如:Si、Ge、GaAs、GaN、AlGaAs、CdTe、HgCdTe,
和磁控电阻器。GMR薄膜,高温超导体的性质测量来说,意义重大。传送霍尔效应的测量可使您获得更多的信息。传送霍尔效应测量很适合进行。Ecopia霍尔效应/电子传输测量系统是一种先进的用于分析材料电传特性的系统,操作简单、精确,允许用户既可测量样品的温度也可测量样品的磁通
可测试材料:
半导体、金属、超导体;薄膜和块状材料;单晶和多晶;单载流子和多载流子。所有半导体材料包括Si,ZnO,SiGe,SiC,GaAs,InGaAs,InP,GaN(N型&P型均可测量)
Ge、CdTe、HgCdTe,
和磁控电阻器。GMR薄膜等等。
应用:
测量分析载流子分布,以评估多层材料特性,并测量多载流子的具体性能。
通过测量活动载流子的密度来检查掺杂效力。
检查诸如:CVD和MBE的半导体生长系统的纯度。
控制半导体生产中的质量。
使测量更简单:
在数据采集过程中可控制操作。
允许用户通过计算机进行虚拟仪器的操作和控制。
通过积极地控制磁场来获得可靠的测量结果。
允许用户完全自行设计实验过程来满足特殊需要。
实时持续地监视实验过程,以图表的形式显示实验数据。
自动记录数据。
为以后的处理、分析和显示在计算机中存储数据。
允许用户自己编写程序,以使该程序具有更强大的功能。
如何选择霍尔效应系统
应该从磁场范围、温度范围及阻值范围几方面来考虑:
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磁体的选择
磁体是霍尔效应系统中的一个主要部件。因为磁场决定了霍尔系统可进行何种测量,所以,有必要知道目前的需要和将来的需要。我们既提供了由电磁铁组成的系统,又有超导磁铁组成的系统。
电磁铁:有4、7英寸的。它们会产生2特斯拉的最大磁场,通常适用于较大尺寸的样品。不同的温度容器可作为选件添加。
超导磁体:Ecopia提供产生9特斯拉磁场的超导磁体。通常,适于小尺寸样品。温度范围可从液氦到室温。高温范围也可选择。超导磁体通常被用于Ecopia的低温霍尔系统中。
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温度范围的选择
电子传输特性随温度变化有较大的变化。仅在室温下测量是不够的。如用液氮制冷至77K可减小由于晶格振动而引起的电子散射,能够更清楚的观察到掺杂和结构缺陷。在最低温度时(〈10K〉Shubnikov-de
Haas
摆动和量子霍尔效应的测量可以获得更多的信息。
不同的恒温器通过积极的控温方法使同样的测量可获得更好的重复性。积极的温度控制对一些材料至关重要,比如:半绝缘的GaAs,在室温下,10%的温变便可能引起电阻变化。使用不同的恒温器,可通过载流子的不同的激励能量来鉴别它们。如果一种材料有意在不同的温度下使用,就可以确定在一种温度下是否可用。
这就是温度因素的重要性。当使用不同的低温系统时,可考虑不同的制冷方法:
(1)液体制冷剂
(2)闭环制冷机。
若要在高温下测量,可以使用高温炉。
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阻值范围的选择
许多电子传输测量需要测量样品的阻值。当用户想知道电阻率时,系统测得样品的电阻,然后把它转换成用户希望电阻率下的值。可测电阻的范围与所需精度是由系统的特性决定的。
高阻:测量高阻样品要求一个精密的低噪微电流源。该电流源必须有一个高效的输出电阻,并且电压计的输入电阻、转换卡和连线的总电阻必须远大于样品电阻。三轴电缆可以减小漏电和电缆电容。
低阻:测量低阻样品需要高电流源和很灵敏的电压计。测量系统必须把噪音、漂移和热电电压降到最小以获得正确的低电压值。
三、系统组成
包含硬软件部分。硬件部分包含磁性、温度测量和控制部件及测试仪表。可根据不同的磁场和温度要求选择不同的附件组成相应的测试系统。
下载相关英文资料:
Downloadable documents and information regarding the Hall
Measurement System:
1) A
two page flyer regarding the HMS-3000 a 101K PDF file
2) A
guide to installing and using the HMS-3000 Hall Effect
Measurement System [2.4 MEG PDF file]
3) Operating
Manual for the HMS-3000 System [2.9 MEG PDF file]
4) Download
a PDF file [734K] describing the process for bonding a sample to
one of the test boards used in the HMS-3000 Hall Effect
Measurement System
5) An NIST web page,
http://www.eeel.nist.gov/812/hall.html, regarding the theory
and implementation of the Hall Effect Measurement technique
6) Download
a PDF file [434K] which shows the MP55T sample holder/magnet set
that has TWO 0.55T magnets on a slide mechanism which
relieves the user from having to remove the magnet and replace
it on the other side of the sample kit. Using the MP55T sample
kit, the user only needs to position the side in one of the
three positions, i.e., the "no magnet" position, the "north
magnet" position, or the "south magnet" position. The slide
moves very easily. The MP55T is available on a new system
instead of the usual magnet kit, or it can be purchased as an
upgrade to an existing system
And, we have more than 150 system installed worldwide.
NASA, Oxford university, Tokyo university and samsung
electronics are some of our customers.
And, more and more customers are not hesitating to use our
system, as time goes on.
For helping your understanding our system, pls go into below
link and,
you can download technical materials.
http://www.ecopia21.co.kr/eng/sub/custom03.htm

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