霍爾效應測試儀技術說明
JH60D霍爾效應測試系統-低溫型
產品概述：
本儀器系統由電磁鐵、電磁鐵電源、高精度恒流源高精度電壓表、霍爾效應樣品支架、標準樣品、高低溫杜瓦，控溫儀，系統軟件。為本儀器系統專門研制的 JH10 效應儀將恒流源，六位半微伏表及霍爾測量復雜的切換繼電器——開關組裝成一體，大大減化了實驗的連線與操作。JH10 可單獨做恒流源、微伏表使用。用于測量半導體材料的載流子濃度、遷移率、電阻率、霍爾系數等重要參數，而這些參數是了解半導體材料電學特性必須預先掌控的，因此霍爾效應測試系統是理解和研究半導體器件和半導體材料電學特性的工具。 實驗結果由軟件自動計算得到，可同時得到體載流子濃度(Bulk Carrier Concentration)、表面載流子濃度(Sheet Carrier Concentration)、遷移率(Mobility)、電阻率(Resistivity)、霍爾系數(Hall Coefficient)、磁致電阻）(Magnetoresistance)等
技術指標：
磁 場：10mm 間距為 2T 30mm 間距為 1T
樣品電流：0.05uA~50mA(調節 0.1nA)
測量電壓：0.1uV~30V
提供各類測試標準材料，各級別硅與砷化鎵（靈敏度與精度不同）
小分辨率：0.1GS
磁場范圍：0-1T
配合高斯計或數采板可計算機通訊
I-V 曲線及 I-R 曲線測量等
霍爾系數、載流子濃度等參數隨溫度的變化曲線
電阻率范圍：10-7~1012 Ohmcm
電阻范圍：10 m Ohms~ 6MOhms
載流子濃度：103~1023cm-3
遷移率：0.1~108cm2/voltsec
溫度調節 0.1K
溫區：77K-293K
測試全自動化，一鍵處理
可實現相同溫差間的連續測量
系統構成 ：
低溫霍爾效應測試系統由電磁鐵、真空泵、低溫真空腔、高斯計、恒流源、電磁鐵電
流源、控溫儀和計算機及軟件組成。其中，電磁鐵電流源給電磁鐵提供電流產生磁場；高斯計測量線圈產生的均勻磁場值；恒流源一方面給樣品提供電流，用于霍爾效應測試，一方面可以測量樣品電壓；被測樣品置于低溫真空腔中，由低溫膠固定，并作為四個測試點；低溫真空腔引出 4 根導線，兩個連接控溫儀進行溫度的測量及控制，另 1 根是低溫探頭引線連接到高斯計上，還有 1 根是霍爾樣片連接線接到恒流源上；計算機連接高斯計、控溫儀、恒流源和電磁鐵電流源，通過軟件實現控制通過被測樣品的電流和磁場值，并獲取測得的電壓值。
各系統參數：
高精度電磁鐵：
極頭直徑 100mm;
N，S 間距 10mm 時大磁場 20000Gs
N，S 間距 20mm 時大 13000 高斯
N, S 間距 30mm 時大磁場 10000 高斯
均勻區：間距 60mm 時直徑 10mm 均勻度 范圍1%
自重 110 公斤， 含支架及輪子
高精度雙極性恒流電源
輸出： ±10A±80V 功率；800W
① 電源輸出電流可在正負額定大電流之間連續變化
② 電流可以平滑過零點，非開關換向
③ 輸出電流、電壓四象限工作（適合感性負載）
④ 電流變化速率可設置范圍為 0.0007～0.3 F.S./s(F.S.為額定大輸出電流）
※ 電流穩定度高，紋波低
①電流穩定度：優于±25ppm/h（標準型）；優 于±5ppm/h（高穩型） ② 電流準確度：±（0.01%設定值+1mA） ③ 電流分辨率：20 bit，例 15A 電源，電流分辨率為 0.03mA
④ 源效應：≤ 2.0×10-5 F.S.（在供電電壓變化 10%時，輸出電流變化量）
⑤ 負載效應：≤ 2.0×10-5 F.S.（在負載變化 10%時，輸出電流變化量）
⑥ 電流紋波（RMS）：小于 1mA
高精度高斯計：
精度：讀數的±0.30%
分辨力：0.01mT 量程:0-3T
探頭厚度:1.0mm
長度 100mm 數字
Rs-232 接口數據讀取軟件配 GP3探頭
高斯計探頭支架及樣品架：
全鋁非導磁支架 5-70mm 可調；
樣品架夾具（按要求）; 5 1 霍爾效應系統軟件 可數字化調節磁場及電流,測試各類材料參數
低溫恒溫器：
80K-293K高低溫真空容器
TESK301 恒溫儀 控溫（65k-600k)
真空泵 K25 真空泵
恒流源及測試表
恒流源量程：±50nA-±50mA；
分辨力 0.1nA 在量程范圍內連續可調；
高精度電壓數采儀范圍 0. 1uV-30V
精度：0.01%
內置測試矩陣轉換卡；
歐姆接觸套件 根據不同材料的歐姆接觸制作套件
控制軟件的介紹：
JH60D是一鍵式測量操作系統，只需設置幾個樣品參數以及需要的溫度，即可一鍵自動測量，無需一直看管。測量時只需要設置好樣片通過的電流、樣片所在磁場環境的磁場大小、樣品厚度即可進行測量，如需控溫，打開溫度設置設定需要的溫度，選擇輸出的功率即可進行控溫，溫度控制需要一小段時間（大概 1min），等溫度穩定后，即可進行此溫度下的各項參數的測量，數據可以繪圖，可以導出至 EXCEL中以便后期處理及使用。
可測試材料: ?
半導體材料：SiGe, SiC, InAs, InGaAs, InP, AlGaAs, HgCdTe 和鐵氧體材料等
低阻抗材料：石墨烯、金屬、透明氧化物、弱磁性半導體材料、TMR 材料等
高阻抗材料：半絕緣的 GaAs, GaN, CdTe 等
