測試半導體材料的霍爾效應是表征和分析半導體材料的重要手段。我們可以根據(jù)霍爾系數(shù)的符號來判斷半導體材料的導電類型，是N型還是P型；霍爾效應從本質(zhì)上講是運動的帶電粒子在磁場中受洛侖茲力作用而引起的偏轉(zhuǎn)。當帶電粒子（電子或空穴）被約束在固體材料中，這種偏轉(zhuǎn)就導致在垂直于電流和磁場的方向上產(chǎn)生正負電荷的聚積，從而形成附加的橫向電場。

根據(jù)霍爾系數(shù)及其與溫度的關(guān)系可以計算載流子的濃度，以及載流子濃度同溫度的關(guān)系，由此可以確定材料的禁帶寬度和雜質(zhì)電離能；通過霍爾系數(shù)和電阻率的聯(lián)合測量能夠確定載流子的遷移率，用微分霍爾效應法可測縱向載流子濃度分布；測量低溫霍爾效應可以確定雜質(zhì)補償度。

與其他測試不同的是霍爾參數(shù)測試中測試點多、連接繁瑣，計算量大，需外加溫度和磁場環(huán)境等特點，在此前提下，手動測試是不可能完成的。

霍爾效應測試系統(tǒng)可以實現(xiàn)幾千到至幾萬點的多參數(shù)自動切換測量，系統(tǒng)由Keithley2400 系列源表，2700 矩陣開關(guān)和霍爾效應測試軟件Cyclestar等組成?？稍诓煌拇艌觥囟群碗娏飨赂鶕?jù)測試結(jié)果計算出電阻率、霍爾系數(shù)、載流子濃度和霍爾遷移率，并繪制曲線圖。

方案特點：

（1）標準系統(tǒng)可進行在不同磁場和不同電流條件下的霍爾效應和電阻的測量

（2）測試和計算過程由軟件自動執(zhí)行，能夠顯示數(shù)據(jù)和曲線，節(jié)省了大量的時間

（3）選擇變溫選件，可以進行不同溫度條件下的霍爾效應和電阻的測量

（4）電阻測量范圍：0.1mW—50MW

測試材料：

（1）半導體材料：SiGe，SiC， InAs， InGaAs， InP， AlGaAs，HgCdTe 和鐵氧體材料等

（2）高阻抗材料：半絕緣的GaAs， GaN， CdTe 等

（3）低阻抗材料：金屬、透明氧化物、弱磁性半導體材料、TMR 材料等

系統(tǒng)原理：

霍爾效應測試系統(tǒng)是根據(jù)范德堡法測量霍爾器件相關(guān)參數(shù)，主要是對霍爾器件的I-V 測量，再根據(jù)其他相關(guān)參數(shù)來計算出對應的值。

電阻率：范德堡法測量電阻率需要圍繞樣品進行8 次測量。 電極1、2 加電流電極 4、3 測電壓，和電極2、3 加電流電極 1、4 測電壓，得到的電阻率稱之為ρA；接下來電極 3、4 加電流電極 2、1 測電壓，和電極 4、1 加電流電極 3、2 測電壓，得到的電阻率稱之為ρB。如果樣品均勻， ρA 和 ρB 比較接近，求它們的平均值即能得到樣品的電阻率 ρav =（ ρA+ ρB ） / 2。

霍爾系數(shù)：范德堡法測量霍爾系數(shù)同樣需要圍繞樣品進行 8 次測量。電極 3 和電極 1 之間加電流，然后電極 4 和電極 2 之間測量電壓，得到的霍爾系數(shù)稱之為 RHC；接下來電極 4 和電極 2 加電流，電極 1 和電極 3 之間測量電壓，得到的霍爾系數(shù)稱之為 RHD。

功能介紹：

（1）可進行霍爾效應、I-V特性、R-T 特性和 R-M 特性的測量

（2）可得出參數(shù)： 方塊電阻、 電阻率、 霍爾系數(shù)、 霍爾遷移率、載流子濃度和導電類型；

（3）R-T 特性—固定磁場，電阻隨溫度而變化的特性曲線

（4）R-M 特性—固定溫度，電阻隨磁場而變化的特性曲線

（5）曲線繪制功能：I-V特性—在不同磁場和不同溫度條件下的 I-V 特性曲線

（6）R-T 特性—固定磁場，電阻隨溫度而變化的特性曲線

（7）R-M 特性—固定溫度，電阻隨磁場而變化的特性曲線

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