HCS – Hall-Koeffizient – Anorganika/Halbleiter

Antimon-Dünnschicht – Hall-Koeffizient – spezifischer Widerstand – Mobilität

Thermoelektrische Materialien und Mikroelektronik sind ein breites Forschungsfeld in der modernen Industrie. Die Miniaturisierung von Computerchips, elektronischen Platinen und Prozessoren hat inzwischen nm-Bereiche erreicht und das Wärmemanagement wird immer wichtiger. Da Wärme und Magnetfelder die meisten Materialien beeinflussen, ist die Bestimmung des Einflusses und des thermoelektrischen Verhaltens von großem Interesse.

Das aktuelle Diagramm zeigt die Messung des Hall-Koeffizienten, der Mobilität und des spezifischen Widerstands einer Dünnschichtprobe aus Antimon (Sb) mit einer Dicke von 150 nm in einem Temperaturbereich von Raumtemperatur bis 180 °C. Sie findet im Bereich thermoelektrischer Materialien breite Anwendung (in Form von Legierungen, z. B. Bi₁-xSb_x) und die Mikroelektronik ist ein aufstrebender Anwendungsbereich. Trotzdem findet metallisches Antimon als Blei-Antimon-Platten in Blei-Säure-Batterien die umfangreichste Anwendung. Die blaue Kurve zeigt den spezifischen Widerstand, der mit der Temperatur – wie normal für eine Metallprobe – ansteigt. Die orange Kurve ist die Ladungsträgermobilität, die natürlich mit zunehmendem spezifischen Widerstand abnimmt. Die grüne Kurve ist der Hall-Koeffizient, der die Empfindlichkeit von Ladungsträgern gegenüber externen magnetischen Einflüssen beschreibt.

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