霍尔效应测量系统-Lake Shore.ppt

霍尔效应测量系统上海宜鸿商贸有限公司Lake Shore Cryotronics, IncLake Shore 公司简介Ø Lake Shore公司成立于1968年，已有43年的历史 Ø Lake Shore公司位于美国俄亥俄州的首府哥伦布市 Ø Lake Shore公司现有员工200人，其中硕士以上学历九 十多人 Ø Lake Shore公司是美国最早通过ISO9001认证和出口 欧洲的CE认证的企业之一 Ø 温度测量与控制世界领先 Ø 霍尔效应测试系统在中国有十多家用户 Ø 良好的售后服务不仅上海宜鸿商贸有限公司的维修中 心可以快速响应，而且Lake Shore的工程师每年都数 次来国内进行售后服务和技术指导 Ø 上海宜鸿商贸有限公司的库房内有充足的备品件主要内容Ø系统技术指标 Ø系统可测试材料及主要参数 Ø系统功能 Ø系统优势 Ø国内主要客户7600系列霍尔效应测试系统7707A霍尔效应测量系统9700系列超导磁体霍尔效应测试系统8404霍尔效应测量系统主要磁场指标7600, 7700A, and 9700A 指标Resistance Hall Bar Min10 mW1 0.8 mW 0.8 mWMax10 MW1100 GW100 GWvan der Pauw Min40 mW1 0.5 mW1 or 0.1 mW2 0.5 mW1 or 0.1 mW2Max10 MW1100 GW1 or 200GW2100 GW1 or 200GW2Voltage and Current min±10nA500fA500fAMax± 1A100mA100mACompliance±100 mA@210 V ±1 A@21 V 95 V58 V4 or 95 V51 2% Measurement Uncertainty 2 2% Measurement Uncertainty 3 2% Measurement Uncertainty 2% Measurement Carrier density Min106 cm-3103 cm-3103 cm-3Max1019 cm-31023 cm-31023 cm-3Mobilty1 to 1×105cm2/Vs1 to 1×106cm2/Vs1 to 1×106cm2/Vs 8404技术指标型号8404 样品 样品数量1 测量方法 Van der Pauw最大样品尺寸DC:50mm× 50mm ×3mm阻值范围 最小-最大 DC:0.5 mW-100GW迁移率DC1×10-3 - 1×106 cm2 /Vs 载流子浓度最小8×102cm-3最大8×1023 cm-3 磁场（可连续变化）室温测量DC:1.69T变温实验DC:0.97T温度选件 高温选件温度范围 305K to 1273K 软件Windows7 based温度主要性能闭循环低温选件高温炉选件-Temperature range: 350 K to 800 K - Sample geometry 14 mm × 17 mm × 1 mm maximum-Measurement: van der Pauw or Hall bar geometry 可测试的材料霍尔效应电输运测量系统可用来理解和表征材料物理性，具有不可 估量的价值，这些材料通常包括:半导体材料（比如说Si, Ge, GaAs, AlGaAs, CdTe, and HgCdTe）、电磁材料（磁电阻器件、GMR薄膜、 稀磁半导体、超导体材料）。

材料霍尔效应电输性质测量和磁电阻效应 的测量适用于材料的研究、产品开发和质量控制可测试的主要参数系统可在变化磁场和温度条件下，直接或计算得到的参数及功能如 下： §IV Curve §Hall Voltage §Resistance §Magnetoresistance §Hall Coefficient §Carrier Concentration/Density §Hall Mobility §4-Lead Resistance主要功能（1）Ø系统可提供范德宝和霍尔巴两种测量方法，通过软件直接定义相关样品属性：主要功能（2）Ø通过测量样品I-V曲线来判定样品电极是否符合要求，为欧姆接触：电极触点为 12,12, 触点之间点阻为16.4 ohms，最大偏离点为电压.048 volts.时，整条I-V曲线的拟合度为.998，因此可判定电极触点欧姆接触 良好主要功能（3）Ø可直接测定参数有霍尔电压，霍尔电阻，磁致电阻，并通过专业的软件计算电阻 率、霍尔系数、载流子浓度和迁移率等参数 Ø系统软件可直接显示如上参数随磁场变化曲线主要功能（4）Ø 系统可提供线性磁场和磁滞回线等扫描形式：对于大多数半导体材料都采用线性反转磁场的扫描方法，同时线性磁场 扫描方法也可用来进行磁电阻的测量。

对于铁氧体和稀释半导体材料， 一般采用磁滞回线的磁场扫描形式来进行反常霍尔效应的研究主要功能（5）§系统软件可测量并显示霍尔相关参数随温度变化的曲线不同温度下得 到的霍尔相关参数，可用来研究半导体材料活化能和主宰散射机理等特性主要功能（6）Ø 多种测试步骤在一个实验中就能完成，也允许在任一温度下测定 所有电极的伏安曲线，霍尔系数，电阻率主要功能（7）Ø 完全一体化、自动化的计算机数据采集系统，测试方 便快捷 Ø 测量数据可保存为各种通用的数据和图形文件 Ø QSMA定量迁移率谱分析软件（选件），通过对Lake Shore霍尔效应系统测量数据的分析，自动分离出组成 多层和多载流子材料中单一载流子的迁移率光谱包 括异质结构，多重搀杂材料等等 Ø 专业的霍尔测量系统软件运行于Windows XP环境下 系统优势（1）Ø 阻值测量范围宽 0.5 mohms 到 200 Gohms，可对多种半导体材 料进行研究，是有利的科研用测量工具系统优势（2）Ø 可快速更换样品，测量简单方便快速更换样品系统优势（3）-优越的硬件配置Ø 水冷电磁体及真正的双极四象限电源、具有控制能力 的DSP数字高斯计配合使用，磁场稳定性好，控制能 力强，可实现真正的零磁场。

Ø 系统可提供线性磁场和磁滞回线等扫描形式：Ø 电测仪表采用KEITHLEY公司高精度的电压表和 电流源，提供可优越的精确性和可靠性6220型恒流源6485皮安培计2182A数字电压表系统优势（4）-优越的硬件配置系统优势（4）-优越的硬件配置Ø 系统采用Lake Shore为霍尔效应测量专门开发的霍尔开关，系统 可通过软件自动控制电流的换向及测量电极的改变，提高了测试 的方便性和自动化能力系统优势（5）--适合于科研使用的测量软件Ø 系统软件可通过数据和图形文件对霍尔效应测量结果进行显示，数据文 件可输出到txt文件，图形文件可保存为BMP或JPG等通用的图形文件 同时，可通过软件软件对多种测试步骤进行编辑，在一个实验中就能完 成系统优势（6）--变磁场霍尔效应的好处Ø 变磁场霍尔效应可以帮助用户更好的理解多载流子或多层复合半 导体材料的输运特性• 固定磁场对于测量单一载流子半导体材料是可以的，原因是其霍尔系数和电阻率是不随磁场的变化而变化的•对于多载流子或多层复合半导体材料，霍尔系数和电阻率随磁场变化的，而使用固定磁场测量得到的迁移率和载流子浓度只是平均的体迁移率和载流子浓度，是不能帮助用户分析和理解复合材料中多种载流子的各自属性的。

系统优势（6）--变温霍尔效应的好处（续）Ø 温度范围宽：低温4K to 325K，高温从室温到800K Ø 低温变温装置，采用闭循环制冷机进行制冷，不需要消 耗任何制冷剂Ø 变温实验，样品采用顶端装样 的方式，每次更换样品不需要破 坏温度环境，方便快捷变温条件下对半导体材料的电阻率和霍尔系数进行测量，可用来研究半导 体材料活化能和主宰散射机理等特性很多半导体材料的电阻率具有很高 的温度系数，因此也需要一个高稳定的温度环境来测量得到高精度的结果 进行分析和研究变温霍尔效应测量系统优势（7）--定量迁移率谱分析软件QMSAØ Lake Shore定量迁移率光谱分析(QMSA)软件包代表最先进的多载流子的 分析能力这个软件包分析通过Lake Shore霍尔效应系统记录的数据，并自动分离出组成多层和多载流子材料中单一载流子的迁移率谱包括异 质结构，多重搀杂材料等等 ØQMSA的输入点为：在变化磁场下测量得到的8 – 30数据点 ØQMSA的输出参数：载流子的数量（谱中的峰值）每种载流子浓度、迁移率国内用户Ø 中科院长春光机所 Ø 中科院半导体所 Ø 中科院上海硅酸盐所 Ø 昆明物理所 Ø 北京11所 Ø 东北师范大学 Ø 西安交通大学 Ø 上海师范大学 Ø 武汉大学 Ø 华中科技大学 Ø 香港城市大学 Ø 香港理工大学 Ø 中山大学 Ø 中科院广州能源所感谢观看！。