產(chǎn)品簡(jiǎn)述
在 20 世紀(jì)上半葉,霍爾系數(shù)及電阻率的測(cè)量一致推動(dòng)著固體導(dǎo)電理論和半導(dǎo)體電子論的發(fā)展。 霍爾系數(shù)與電導(dǎo)率的測(cè)量是分析半導(dǎo)體純度及雜質(zhì)種類的重要手段。霍爾效應(yīng)不但使測(cè)定半導(dǎo)體材 料電學(xué)參數(shù)的主要手段,而且利用該效應(yīng)制成的霍爾器件已廣泛用于非電量的電測(cè)量、自動(dòng)控制和 信息處理等方面。 一般的教學(xué)用變溫霍爾效應(yīng)實(shí)驗(yàn)儀的溫度范圍約在-200℃~+150℃,溫度從低到高基本可以包 括半導(dǎo)體的強(qiáng)電離區(qū)(含飽和區(qū))、過(guò)渡區(qū)和本征激發(fā)區(qū)。通過(guò)測(cè)量霍爾系數(shù)和電導(dǎo)率隨溫度的變化 可以計(jì)算出載流子遷移率隨溫度的變化,并反映載流子的激發(fā)和散射機(jī)制;通過(guò)測(cè)量本征激發(fā)區(qū)的 霍爾系數(shù)隨溫度的變化關(guān)系還可以計(jì)算出半導(dǎo)體的禁帶寬度。由于低溫需要使用液氮,且實(shí)際使用 是在連續(xù)自然升溫過(guò)程中進(jìn)行數(shù)據(jù)采集,其配套的硬件成本也更高,同時(shí)對(duì)液氮的保管存儲(chǔ)也增加 了額外的管理負(fù)擔(dān),低溫對(duì)于教學(xué)也存在一定的安全隱患。為了克服上述不足、達(dá)到同樣的教學(xué)目 標(biāo),本實(shí)驗(yàn)儀通過(guò)精心篩選多種不同的霍爾元件,可以實(shí)現(xiàn)在-20℃~+140℃范圍內(nèi)體現(xiàn)飽和區(qū)、過(guò) 渡區(qū)和本征激發(fā)區(qū)的特點(diǎn)。 通過(guò)實(shí)驗(yàn),可以判斷導(dǎo)電類型,并深刻認(rèn)識(shí)到溫度對(duì)半導(dǎo)體有關(guān)參數(shù)(如載流子濃度、電導(dǎo)率、 霍爾系數(shù)、遷移率等)的具體影響,繪制相關(guān)溫度特性曲線;可以根據(jù)載流子激發(fā)機(jī)制和散射機(jī)制 對(duì)溫度特性曲線做出解釋,加深對(duì)相關(guān)知識(shí)的理解;還可以計(jì)算個(gè)別半導(dǎo)體的禁帶寬度,并認(rèn)識(shí)摻 雜對(duì)半導(dǎo)體特性的影響等。
產(chǎn)品特點(diǎn)
1. 實(shí)驗(yàn)溫度在-20℃~+140℃相對(duì)安全的范圍內(nèi)。一溫度(精確到 0.1℃)的穩(wěn)定調(diào)節(jié),優(yōu)于液 氮難以穩(wěn)定的單向升溫過(guò)程,同時(shí)不引入耗
2. 利用半導(dǎo)體熱電片可以實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)溫度范圍內(nèi)任材和管理成本(如液氮)。
3. 溫度測(cè)量準(zhǔn)確、響應(yīng)迅速,即使手動(dòng)調(diào)節(jié)也能達(dá)到 1 分鐘內(nèi)溫度基本穩(wěn)定。
4. 待測(cè)樣品種類豐富,包含 4 種半導(dǎo)體材料、2 種不同導(dǎo)電類型,可研究摻雜濃度對(duì)元件溫度
敏感性的影響,并直觀地顯示出半導(dǎo)體中含有空穴和電子兩種載流子類型。
5. 可以采用兩種實(shí)驗(yàn)方法對(duì)樣品的霍爾系數(shù)和電導(dǎo)率進(jìn)行測(cè)量。
6. 采用通用萬(wàn)用表,可在多場(chǎng)景、多實(shí)驗(yàn)中使用,特別適合創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室。
7. 由于工作電流和勵(lì)磁電流均可調(diào),本實(shí)驗(yàn)儀既可以完成變溫霍爾效應(yīng)實(shí)驗(yàn),也可以完成室 溫霍爾效應(yīng)的相關(guān)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。
實(shí)驗(yàn)內(nèi)容
1. 測(cè)量不同樣品(包括 3 個(gè) N 型和 1 個(gè) P 型材料)的霍爾電壓、工作電壓與溫度的關(guān)系
2. 研究不同樣品的霍爾系數(shù)、電導(dǎo)率、載流子遷移率與溫度的關(guān)系曲線
3. 通過(guò)霍爾電壓與溫度的關(guān)系,計(jì)算處于本征激發(fā)區(qū)的樣品的禁帶寬度
4. 研究不同樣品的磁阻效應(yīng)。
5. 研究室溫下霍爾電壓與工作電流的關(guān)系,計(jì)算室溫下的霍爾靈敏度
6. 研究室溫下霍爾電壓與磁感應(yīng)強(qiáng)度的關(guān)系