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测试简介 | 霍尔效应测试仪(Hall测试)

测试简介 | 霍尔效应测试仪(Hall测试) 赛纳新材测试服务
2025-11-26
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导读:测试简介 | 霍尔效应测试仪(Hall测试)

赛纳新材:一家技术研发服务平台,专注智能化“共享实验室”建设。

湖南赛纳新材料科技有限公司(以下简称“赛纳新材”)积极响应号召,以产业需求为导向,“专业支撑、高效协同、开放共赢”为宗旨,面向高校、科研机构、科技企业及初创团队,提供覆盖研发全周期的一站式解决方案,全力助推区域科技创新和产业升级。倾力打造“一站式科研服务平台”与“共享实验室”,通过创新实验室运营模式,构建起“1个核心实验室+8个协作节点+34个开放站点”的立体化科研服务体系,为行业头部企业提供坚实技术支撑,有力推动合作项目实现本地转化,为区域产业高质量发展注入新动能。



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一、设备型号

1. 韩国 Ecopia HMS-7000
2. 韩国 Ecopia HMS-5000

二、测试原理

霍尔迁移率、载流子类型、载流子浓度、霍尔系数、电阻率。

1. 载流子偏转

将通电的半导体样品置于垂直磁场中,运动的载流子(电子或空穴)受洛伦兹力作用而发生偏转。

2. 霍尔电压产生

电荷在样品一侧积累,从而形成一个垂直于电流和磁场方向的横向电场,即霍尔电场。当该电场对载流子的作用力与洛伦兹力平衡时,在样品两侧产生一个稳定的电势差,称为霍尔电压(VH)。

3. 参数计算

通过测量霍尔电压VH、工作电流I、磁感应强度B和样品厚度d,结合霍尔系数公式(RH = VH * d / (I * B)),可计算出材料的载流子浓度、迁移率、导电类型(N型或P型)和电阻率等关键电学参数。


三、测试目的

1. 判定导电类型
通过霍尔电压的正负,直接判断材料是N型(电子导电)还是P型(空穴导电)半导体。

2. 测量载流子浓度
霍尔系数与载流子浓度成反比,是获取材料中载流子浓度这一关键参数的核心方法。

3. 计算载流子迁移率
结合电阻率测量,可计算出载流子的迁移率,这是评估半导体器件响应速度和工作频率的重要指标。

4. 分析材料特性
通过变温测试,可以研究材料的导电机制、杂质电离能以及禁带宽度等基础物理性质。


四、测试步骤

1. 样品准备与安装

将待测样品制备成标准形状,并使用探针台或专用夹具确保其四个电极(两对电流和电压端)接触良好。

2. 连接与参数设置

正确连接电流源和电压表至相应电极。在软件中设置测试参数,包括施加的电流大小、磁场强度及扫描范围。

3. 电阻率测量

在不加磁场的情况下,通过一对电极通入电流,测量另一对电极间的电压,计算得到样品的电阻率。

4. 霍尔电压测量

施加恒定磁场,保持电流不变,测量产生的横向霍尔电压。通常通过电流或磁场换向,取多次测量的平均值以消除热电势等干扰。

5. 数据分析

根据测得的霍尔电压、电流和磁场强度,代入公式计算载流子浓度、霍尔迁移率等关键参数。


五、应用场景

1. 半导体行业
用于确定材料的导电类型(N型或P型)、载流子浓度和迁移率。这些是评估半导体材料质量、设计和优化晶体管、集成电路等器件的关键参数。

2. 材料科学研究
在新材料研发中,用于表征拓扑绝缘体、二维材料(如石墨烯)、稀磁半导体等新奇材料的电输运特性,是判断其性能优劣的重要工具

3. 磁性材料分析
通过测量霍尔电压,可以无损检测磁性薄膜、多层膜的磁化强度、磁各向异性等,广泛应用于磁传感器和磁存储器件(如硬盘读写头)的研发。


六、样品要求

1. 样品形态:必须是薄膜(做在基底上面的薄膜也可以,基底不能有导电性)薄片,或者粉末压片(自己压制成合适尺寸)(一般都是半导体材料)。如果是做在基底上面的薄膜,那么薄膜要稍微厚一点,薄膜的厚度需要自己确认好,包括纯薄膜的厚度以及薄片或者压片的厚度都要确认好,到时候测试时需要输入仪器进行计算的。

2. 尺寸:8~11mm见方的圆片或方片(最好是10mm见方的尺寸),导电层厚度在10~500nm之间最佳,整体厚度不超过2mm,样品需要均匀、平整,不能有孔洞、褶皱等缺陷。

3. 粉末:提供3ml体积样品。

4. 样品电阻不要超过200MΩ;当样品电阻超过100Ω时,需要制备金属电极,金属电极共四个,位于正四边形的四个顶角处,由实验室制作。


七、注意事项

1. 样品准备

确保样品电极焊接牢固,欧姆接触良好,且四个电极尽可能对称、细小,避免引入热电效应和压阻效应。

2. 环境控制

测试应在电磁屏蔽环境下进行,并保持环境温度稳定,以减少外界干扰和热漂移对测量精度的影响。

3. 操作顺序

先施加稳定的控制电流,再开启磁场。测量过程中,需通过电流换向和磁场换向来取平均值,以消除副效应(如:爱廷豪森效应)带来的误差。


【测试周期】

① 常规样品平均测试周期:到样1~3天,无需加急。

② 特殊样品:以协商周期为准。


【测试流程】
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完成之后根据科研检测服务人员提供的账号进入订单系统:

http://customer.sainanecv.com

实时查询订单状态、数据下载、报销资料下载、争议数据复测等。


服务微信:SNCS-666



湖南赛纳新材料科技有限公司(以下简称“赛纳新材”)积极响应号召,以产业需求为导向,“专业支撑、高效协同、开放共赢”为宗旨,面向高校、科研机构、科技企业及初创团队,提供覆盖研发全周期的一站式解决方案,全力助推区域科技创新和产业升级。倾力打造“一站式科研服务平台”与“共享实验室”,通过创新实验室运营模式,构建起“1个核心实验室+8个协作节点+34个开放站点”的立体化科研服务体系,为行业头部企业提供坚实技术支撑,有力推动合作项目实现本地转化,为区域产业高质量发展注入新动能。

服务体系

赛纳新材的三大实验室模式,是立体化服务体系的核心支撑,各有侧重、协同发力:

1. 锂电共享实验室(核心共建)

聚焦锂电池材料领域,整合配置具有市场竞争力的专业实验设备,为锂电制造企业提供精准、高效的技术服务,助力企业攻克研发难题,提升产品核心竞争力。

2. 科研检测实验室(协作节点)

深化与高校院所的合作,创新资源盘活模式,借助市场化运作机制,深度挖掘合作伙伴仪器设备与实验设施的利用价值,实现科研资源的优化配置与高效共享。

3. 产业业态实验室(开放站点)

以开放姿态构建产业生态,制定标准化技术服务流程,为合作伙伴提供便捷化检测支持,可实现24~72小时快速交付检测数据,助力企业及时响应市场需求,提升研发与生产效率。

核心优势

在提供优质检测服务的基础上,赛纳新材更致力于打造开放、协同、高效的研发生态,为产业创新发展提供多维度支撑:

1. 降低研发成本

企业无需投入大量资金自建实验室,通过共享平台即可获取专业资源,尤其为中小型企业与初创团队减轻研发负担,让创新活力充分释放。

2. 加速技术验证

帮助企业快速接入专业科研检测资源,缩短技术验证周期,提高研发决策效率,推动技术成果更快从实验室走向市场。

3. 推动成果转化

构建 “仪器共享+检测服务+成果转化” 的闭环服务模式,打通从技术研发到产业应用的关键环节,助力科研项目落地转化,实现产业化价值。

4. 共建创新网络

积极联动政府、创投基金、产业链企业等多方主体,共同打造研发公共服务平台,整合各方资源优势,形成创新合力,为产业创新发展搭建更广阔的合作平台。

【办公地址】

长沙经济开发区人民东路二段189号中部智谷7栋3楼

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■免责声明:本公众号致力于服务全体科研人员,分享科研检测相关内容,仅供参考学习。所有转载内容,均不代表『赛纳新材测试服务』赞同其观点和立场,不能完全保证其准确性和真实性。如若本公众号侵犯媒体或个人知识产权,请联系删除。


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欢迎关注赛纳新材测试服务(科研检测)!提供TOF-SIMS、AFM全模式、TEM、SEM、TG、DSC、UPS、XPS、SAXS/WAXS、ICP、FTIR、紫外、BET、MIP等300多种测试项目,请加WX:SNCS-666
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