應(yīng)用分享|高精密數(shù)字源表在霍爾效應(yīng)測試中的應(yīng)用

據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，在AI、5G、汽車智能化、物聯(lián)網(wǎng)等下游應(yīng)用的推動(dòng)下，全球半導(dǎo)體總需求未來十年將仍然保持穩(wěn)定增長。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越高，霍爾效應(yīng)測試是半導(dǎo)體材料的重要測試方法，它可以測得半導(dǎo)體材料的導(dǎo)電類型、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)電流垂直于外磁場通過半導(dǎo)體時(shí)，載流子發(fā)生偏轉(zhuǎn)，垂直于電流和磁場的方向會(huì)產(chǎn)生附加電場，從而在半導(dǎo)體的兩端產(chǎn)生電勢差，這一現(xiàn)象就是霍爾效應(yīng)，這個(gè)電勢差也被稱為霍爾電勢差。如圖所示，若在X方向上通以電流Is，在Z方向上加磁場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---霍爾電場。

將某種半導(dǎo)體材料的霍爾元器件置于待測磁場的相應(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量霍爾電勢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)磁磁場正反向。

測試數(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，縮短測試時(shí)間，有效減少待測物的熱磁效應(yīng)，可以高效滿足霍爾效應(yīng)測試需求。

                                                產(chǎn)品選型