用霍尔测量加速半导体研究

“推进科学”是湖岸的中亚博老虎机网登录心的中心。自成立以来超过50年，其设备已成为众多科学进步和发现的重要方面。app亚博体育

具体而言，全球的半导体研究人员和物理学家都得到了精确测量和表征解决方案的帮助，使他们能够开发和发现新的磁性和电子材料。这些新材料可能使未来的技术成为可能。亚博网站下载

湖滨解决方案使以下领域的研究成为可能：透明导电氧化物、有机电子学、太阳能电池、自旋电子学、稀磁半导体、超导体和碳纳米管。

为电子材料研究人员提供更高水平的精度、速度和方便亚博网站下载

湖岸的测量乐器的最新补充是M91控制器．在典型的霍尔测量设置中，需要三个或更多乐器和大量的软件。M91是一个半机架尺寸仪器，取代了这些仪器和软件。因此，它是更新现有的霍尔测量系统或建造新的一个明显更紧凑的方式。

M91不仅仅是一体化的解决方案，因为它具有湖岸的新专利的Fasthall技术。完成霍尔电压测量序列所花费的时间由该技术减少多达100次。这对于某些现代半导体材料尤其如此，其低迁移率或高电阻使得它们更难以测量。亚博网站下载

具有挑战性的材料样品，以前可能无法分析，现在可以在几分钟内分析。

较短的测量窗口减少了外部因素，如温度偏移，可以将不希望的偏移注入数据的时间。这使得使用Fasthall更准确地获得的结果。

优点和特点

M91 fastthall控制器的核心优点和特点是:

• 它使用起来更方便，更直观
  • 测量设置自动优化
  • 测量步骤会自动执行
  • 提供完整的霍尔分析，提供“答案”，而不仅仅是输出
  • 传统的直流大厅和Fasthall模式都支持
  • 可以轻松操作和与现有的实验室系统集成
• 更好的测量速度更快
  • 当使用fastthall模式时，不需要反转磁场
  • 具有挑战性的材料可以测量亚博网站下载快100倍
  • 由于热漂移误差最小化，精度得到提高
  • 通过测量范围和激励的自动化优化消除了手动“试验和错误”步骤。这保证了测量始终在对样品最佳的条件下进行
• 先进的霍尔测量能力可以添加到任何实验室在成本效益的方式

将Fasthall方法与其他方法进行比较

对于半导体的发展和研究，霍尔效应的测量是至关重要的。它广泛用于确定材料或器件的基本参数，如载流子类型、载流子迁移率、载流子浓度和电阻率。

一般来说，电压表或电流源与磁场源(如超导磁铁、永磁铁或电磁铁)一起用来完成霍尔测量。

霍尔测量协议需要一系列的测量步骤——最初是为了评估样品电接触的完整性，然后是测量样品的电阻率。接下来，将磁场垂直地施加到样品上，并对样品上感应到的霍尔电压进行一系列测量。

在传统的直流场霍尔测量中，样品的霍尔电压必须首先使用施加在一个方向上的场进行测量。在此之后，在相反方向上以相同的场幅值进行另一次测量。

历史上，该过程需要单独组装电压表和电流源，并且需要切换仪表。整个过程还需要通过外部PC软件进行协调，该软件还需要收集测量数据并进行大量测量后计算，以得出所需的材料参数。

为了快速启动和运行，某些研究人员选择从一些供应商(包括Lake Shore)购买包装霍尔测量系统(HMS)。另一些人则决定使用他们获得的单个仪器组装他们自己的系统，要么是为了节省成本，要么是因为他们需要更专门的设备。这包括编写自己的软件。

即使是MeasureReady^TM值M91 FastHall^TM值测量控制器不是打包的HMS，完成系统所需的只是一块磁铁和一种保持和连接样品的方式。M91是升级现有系统或构建新系统的一种方式，非常方便、经济高效且快速。

所有必需的HMS仪表也组合在M91中的一个半机架组件中，包括测量、源和开关功能。仪器中包括优化和执行整个霍尔测量过程、收集数据、计算最终迁移率和霍尔参数所需的所有固件。

它是市场上唯一的仪器，不需要任何手动设置，直接输出霍尔测量结果，而无需使用PC软件进行计算。Lake Shore的新FastHall测量模式也包含在M91中，以及支持传统直流场霍尔测量的模式。

几年前，Jeff Lindemuth博士发明了fastthall。他是应用霍尔效应测量以研究新型半导体的专家，他支持目前使用Lake Shore的封装8400系列HMS的客户。

Lindemuth博士意识到虽然该系统是在使用其独特的交流场模式的高电阻和低移动性材料中的少数很少，所产生的测量具有极小的信号，并且通常需要长测量时间和伟大的测量时间亚博网站下载样本数量。

Lindemuth博士在小信号测量方法方面的丰富经验使他能够创建fastthall方法，该方法适用于van der Pauw(正方形，4接触)配置中的任何样品。这是半导体研究的一个杰出突破。

M91快速大厅酒店™ 测量控制器无需在测量过程中切换外加磁场的极性

使用的磁体类型决定了反转字段所需的时间。电磁铁受线圈电感的限制，超导磁体需要大量的时间转换，永磁体需要磁体或样品的物理重新定位。

在FastHall模式下，无需切换磁场方向，从而避免了一些非生产时间。这使得用户能够更快地获得结果，因为他们可以在更短的时间内完成更多的科学工作。亚博老虎机网登录

测量有机半导体、热电和光伏等低迁移率材料的研究人员是这一趋势的特别受益者。亚博网站下载以前，只有交流磁场法是测量这些材料的可行选择(在交流磁场法测量过程中，磁场是不断变化的)。亚博网站下载使用fastthall需要几分钟的时间才能获得相同或更好的结果，而以前需要几个小时。

这也意味着所有类型的磁铁都适用于FastHall方法——超导、电磁铁或永磁体。如前所述，虽然高场超导磁体对某些类型的霍尔分析至关重要，但它们可以在从正场到负场的过程中花费大量时间。

在fast thall中使用高磁场磁铁的效率大大提高。如果需要在许多现场设置中使用霍尔测量，特别是在对具有多种载流子类型的器件或材料进行定量迁移谱分析时，速度的好处是复合的。亚博网站下载

将受益于M91 FastHall测量控制器的应用

亚博网站下载材料表征平台OEM，半导体器件开发人员和世界各地的半导体材料研究人员将想考虑M91，如果他们想升级现有的HMS或构建新的。

该仪器可以很容易地与其他设备集成，并得益于其FastHall能力，它提供了比以前的解决方app亚博体育案更广泛的样品的卓越霍尔测量结果。

在M91中，极低噪声电路与交流锁相测量方法相结合，使得从特别具有挑战性的材料测量甚至非常小的霍尔电压成为可能。亚博网站下载例如，材料具有非常高的电阻(亚博网站下载高达200 Gohm或超过10 Mohm)或极低的迁移率(1厘米/Vs或以下，低至10厘米²/ vs）可以测量。

Lake Shore随附了一份新的MeasureLINK MCS软件的副本和一份M91。该HMS测量序列由M91定制，并存储和显示M91的结果。该软件还促进了与其他第三方实验室软件和仪器的集成。

由于Lake Shore在磁学和低温学方面的长期工作历史，MeasureLINK的设计使其能够与位于常见研究平台(如高磁场超导磁体系统、低温恒温器和低温探测站)上的可变温度和/或可变磁场控制器进行协调，这一点并不令人意外。这使得完全自动化的可变温度或可变场霍尔测量成为可能。

M91快速thall测量控制器与湖滨低温电子学的未来

新M91仪器来自Lake Shore的产品是20年开发包装霍尔测量系统(HMS)经验的结果。目前，公司是领先的解决方案供应商之一，为研究人员需要霍尔效应分析的早期设备和材料的高质量。亚博网站下载

对于那些决定建立自己的霍尔系统的客户，M91仪器是负担得起的。得益于包含了fastthall技术，M91在测量性能和生产率方面具有显著优势。这对正在开发下一代先进半导体的研究人员尤其有用。

M91控制器是MeastEready系列线测量仪器的最新补充，由湖岸开发，专门用于支持材料表征应用。更多关于这一点将在今年晚些时候揭示。

这些信息来源于Lake Shore Cryotronics Inc.提供的材料。亚博网站下载

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