常用的霍尔效应测试方案

半导体技术的发展日新月异，涉及到我们生活的方方面面，如智能手机、平板电脑、地铁、汽车等等。随着应用的不断深入，对于半导体材料表征的要求也越来越高，而霍尔效应测试表征能直接测试出材料的电阻率、迁移率和载流子浓度及类型等，高精度的霍尔表征就变得尤为重要。

目前市面的霍尔测试方法主要分为直流霍尔测试、交流磁场霍尔测试、快速霍尔测试。

1、直流（DC）霍尔测试
一种比较通用的技术，对于霍尔测试而言，霍尔电压的精准测量至关重要。通常仪器测的电压中包含霍尔电压、偏置电压、热电压等。普通的半导体材料的霍尔电压很大，偏置电压、热电压等误差信号占比很小，所以分辨出霍尔电压比较容易。传统的仪表都采用这种测量方式，如Lake Shore的8400系列，Ecopia的HMS3000、HMS5000、HMS7000，Nanometrics的HL5500、HL9900、MMR的H5000，还有客户自己搭建的霍尔测试平台。

2、交流磁场（AC）霍尔测试
对于低迁移率等材料，霍尔电压远远小于误差电压，用传统的直流磁场的方式测试很难测准确，AC交流磁场测试方法可以利用锁相放大器提取霍尔电压并将信号放大，再通过高精度的电压表将霍尔电压进行准确的测量。这种方式可测得的材料的迁移率低至10-3cm2/v s。市面上采用AC交流磁场测试方法的仪器有Lake Shore的8400系列（加AC交流磁场选件）霍尔测试系统，系统测试功能强大，可以根据样品需求选择高温、低温、高阻、低阻、偏压等选件，但需匹配电磁铁，价格相对较高。

3、快速霍尔测试技术（FastHall）
Lake Shore，其最新产品是M91快速霍尔测试仪。FastHall不需要像上述两种方法一样通过翻转磁场去除偏置电压误差。FastHall基于互易定理，利用旋转电流的方式达到和反转磁场一样的效果，大大提高测试速度，而极快的测试速度可以有效避免温度和偏置电压的影响，使测试更精确。M91还具备直流测试功能，并能够与您已有的永磁铁、电磁铁、超导磁体配合使用。例如和各个厂家的超导磁体，PPMS等设备进行连用，在高磁场及低温下进行快速的霍尔测试。

Lake Shore为您提供以上三种霍尔测试方案，同时可根据客户的需要，提供定制化服务。