應用分享|高精密數字源表在霍爾效應測試中的應用

據相關數據統計，在AI、5G、汽車智能化、物聯網等下游應用的推動下，全球半導體總需求未來十年將仍然保持穩定增長。隨著應用技術的不斷發展，對于半導體材料表征的要求也越來越高，霍爾效應測試是半導體材料的重要測試方法，它可以測得半導體材料的導電類型、載流子濃度、托移率、電阻率、霍爾系數等參數,同時還可以用于研究半導體中的雜質和電活性缺陷,所以高精度的霍爾表征對于半導體材料尤為關鍵。

當電流垂直于外磁場通過半導體時，載流子發生偏轉，垂直于電流和磁場的方向會產生附加電場，從而在半導體的兩端產生電勢差，這一現象就是霍爾效應，這個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，半導體中載流子（電子）將受到洛倫茲力，則在Y方向上半導體兩側產生附加電場---霍爾電場。

將某種半導體材料的霍爾元器件置于待測磁場的相應位置，并使元件平面與磁感應強度B垂直（磁感應強度可由勵磁裝置提供，恩智NGI 2600系列源表提供勵磁電流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，勵磁電流正反向也可使勵磁磁場正反向。

測試數據處理與分析：

在勵磁電流Im=0.80000A時，霍爾電壓UH與Is的測量數據與關系曲線如下：

表1   UH-Is   Im=0.80000A

N2600系列高精密數字源表還采用七檔電流范圍設置，可以將接收的數據誤差降低；源表掃描速度可達1ms每點，能快速的建立掃描，縮短測試時間，有效減少待測物的熱磁效應，可以高效滿足霍爾效應測試需求。

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