HCS 1/10
Analisi dell’effetto Hall

HCS 1/10/100 (HCS L36)

Caratterizzazione di semiconduttori e componenti

Descrizione del

Al punto

I sistemi Linseis HCS (HCS L36) sono utilizzati principalmente per caratterizzare i materiali semiconduttori. Sono in grado di determinare la costante di Hall e la resistenza specifica, nonché la concentrazione dei portatori di carica e la mobilità di Hall dei campioni che ne derivano. L’unità base da tavolo è disponibile in varie configurazioni, che possono essere dotate di diversi portacampioni per soddisfare le diverse geometrie dei campioni e i requisiti di temperatura.

Un’estensione opzionale a bassa temperatura per l’utilizzo di azoto liquido e una versione ad alta temperatura fino a 800°C garantiscono la copertura di tutte le aree di applicazione possibili. Gli elettromagneti permanenti e integrati forniscono campi magnetici fissi o variabili fino a quasi un Tesla. Il software associato, completo e basato su Windows©, consente di registrare in modo semplice le curve I-V e I-R, nonché di misurare e valutare la mobilità di Hall, la conducibilità elettrica e la concentrazione dei portatori di carica.

I sistemi Linseis HCS (HCS L36) possono misurare un’ampia varietà di materiali, tra cui Si, SiGe, SiC, GaAs, InGaAs, InP, GaN (tipo N e tipo P), nonché strati metallici, ossidi metallici e molti altri. Saremo lieti di dimostrarti le prestazioni del dispositivo con misurazioni campione nel nostro laboratorio applicativo.


Funzioni di misurazione:

  • Densità dei portatori di carica (strato [1/cm²]/materiale solido [1/cm³])
  • Costante di Hall [cm³/C]
  • Mobilità di riverbero [cm²/Vs]
  • Resistenza della lastra [Ω]
  • Resistenza specifica [Ωcm]
  • Conducibilità elettrica [S/cm]
  • Alpha (rapporto tra resistenza orizzontale e verticale)
  • Magnetoresistenza
  • Coefficiente di Seebeck (µV/K)


Caratteristiche del dispositivo:

  • Camera di misura a tenuta di gas, che consente di effettuare misurazioni in condizioni di atmosfera definita o di vuoto.
  • Magneti con diametro di 120 mm per la massima omogeneità di campo e la massima precisione (sono possibili campioni fino a 50mm x 50mm)
  • Design del sistema modulare e aggiornabile
  • Versione per alte temperature fino a 600°C/873K
  • Opzione illuminazione a LED (sono possibili diverse lunghezze d’onda)
  • Amplificatore lock-in opzionale per misurazioni con rumore minimo
  • Connessione per l’utilizzo di elettronica di misura esterna
  • Pacchetto software integrato per un funzionamento facile da usare
HCS 1/10/100

Caratteristiche uniche

HCS 1/10/100

Opzioni di misurazione versatili: Determinazione della costante di Hall, della resistenza specifica
, della concentrazione dei portatori di carica
e della mobilità di Hall.

Ampio intervallo di temperature: è possibile effettuare misurazioni da a basse temperature (LN2) fino a 600°C.

Design modulare del sistema: personalizzabile con diversi portacampioni
e prolunghe per la temperatura.

Elevata omogeneità di campo: magneti da 120 mm per la massima precisione.

Software integrato:
Funzionamento facile da usare
e analisi completa dei dati.

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Specifiche

Nero su bianco

MODELL

HCS 1 (HCS L36 Basic)

Temperaturbereich:Von LN2 bis zu 600°C in verschiedenen Ausführungen
-160°C (Quench-Kühlung)
-196°C (Abkühlung)
Magnet:zwei Permanentmagnete mit +/- 0,7T
Durchmesser der Stange 120 mm
für höchste Gleichmäßigkeit (+/- 1% über 50mm)
Stromzufuhr:DC 1nA bis zu 125mA (8 Dekaden / Einhaltung +/- 12V)
Messung der Spannung:DC rauscharm / geringe Abweichung 1μV bis zu 2500mV, 4 Dekaden Verstärkung, Digitale Auflösung: 300pV
Sensoren/ Probengeometrie:- von 5 x 5 mm2 bis 12,5 x 12,5 mm2, maximale Probenhöhe 3 mm
- von 17,5 x 17,5 mm2 bis zu 25 x25 mm2, maximale Probenhöhe 5 mm
- von 42,5 x 42,5 mm2 bis zu 50 x 50 mm2, maximale Probenhöhe 5 mm
- Hochtemperaturplatte, 10 x 10mm2, max. Probenhöhe 2mm
Widerstandsbereich:10-4 bis zu 107(Ωcm)
Ladungsträgerkonzentration:107 bis zu 1021cm-3
Ladungsträgermobilität:0,1 bis 107(cm2/Volt sek)
Atmosphären:Vakuum, inert, oxidierend, reduzierend
Temperaturgenauigkeit:0.05°C

MODELL

HCS 10 (HCS L36 Advanced)

Temperaturbereich:Von LN2 bis zu 600°C in verschiedenen Ausführungen
-160°C (Quench-Kühlung)
-196°C (Quench-Kühlung)
Magnet:Elektromagnet bis zu +/- 1 T variables Gleichfeld, Poldurchmesser 76 mm, Stromversorgung 75A / 40V.
Stromumkehrschalter für bipolare Messung. Alternative AC-Option für ein magnetisches Wechselfeld mit ~1 T nutzbarem Feld, bei einer Frequenz von bis zu 0,1 Hz
Stromzufuhr:DC 1nA bis zu 125mA (8 Dekaden / Einhaltung +/- 12V)
AC 16 μA bis zu 20 mA und Eingangsimpedanz: >100 GigaOhm von 1 mHz bis 100 kHz
Messung der Spannung:DC rauscharm / geringe Abweichung 1μV bis zu 2500mV, 4 Dekaden Verstärkung, Digitale Auflösung: 300pV
AC 20 nV bis zu 1V, variable Integrationszeiten und Verstärkung
Sensoren/ Probengeometrie:- von 5 x 5 mm2 bis 12,5 x 12,5 mm2, maximale Probenhöhe 3 mm
- von 17,5 x 17,5 mm2 bis 25 x 25 mm2, Maximale Probenhöhe 5 mm
- von 42,5 x 42,5 mm2 bis zu 50 x 50 mm2, Maximale Probenhöhe 5 mm
- Hochtemperaturplatte, 10 x 10 mm2, maximale Probenhöhe 2 mm
Widerstandsbereich:10-4 bis zu 107(Ωcm)
Ladungsträgerkonzentration:107 bis zu 1021cm-3
Ladungsträgermobilität:10-3 ~ 107cm2V-1s-1
Atmosphären:Vakuum, inert, oxidierend, reduzierend
Temperaturgenauigkeit:0.05°C

MODELL

HCS 100 (HCS L36 Ultimate)

Temperaturbereich:RT bis zu 500°C
Magnet:Magnet bis zu 0,5 T (AC oder DC Feld)
Multisegment Halbach Konfiguration, Innendurchmesser: 40mm, Höhe: 98mm
Stromzufuhr:DC 1nA bis zu 125mA (8 Dekaden / Einhaltung +/- 12V)
AC 16 μA bis zu 20 mA und Eingangsimpedanz: >100 GigaOhm von 1 mHz bis 100 kHz"
Messung der Spannung:DC rauscharm / geringe Abweichung 1μV bis zu 2500mV, 4 Dekaden Verstärkung, Digitale Auflösung: 300pV
AC 20 nV bis zu 1V, variable Integrationszeiten und Verstärkung"
Sensoren/ Probengeometrie:Bis zu 10 x 10 mm2, maximale Probenhöhe 2,5 mm
Widerstandsbereich:10-5 bis zu 107(Ωcm)
Ladungsträgerkonzentration:107 bis zu 1022cm-3
Ladungsträgermobilität:1 ~ 107cm2V-1s-1
Atmosphären:Vakuum, inert, oxidierend, reduzierend
Temperaturgenauigkeit:0.05°C

HCS 100 Magnete di Halbach (configurazione a ciambella)

HCS 1: sensori intercambiabili con EPROM, per un semplice utilizzo plug-and-play.

Accessori disponibili

  • Sono disponibili diversi portacampioni per misurazioni da LN2 fino a 600°C.
  • La maniglia del portacampioni sigilla la camera di misurazione a tenuta di vuoto.
  • La camera di misurazione è dotata di un ingresso e di un’uscita per il gas, in modo da poter effettuare le misurazioni in un’atmosfera controllata e variabile.

Le varianti a magnete di HCS

Appareils HCS HALL

Opzione elettromagnetica (HCS 10 (HCS L36 Advanced))

In alternativa al magnete permanente è disponibile un kit di elettromagneti. L’elettromagnete raffreddato ad acqua funziona in combinazione con un alimentatore programmabile e un interruttore di inversione. L’alimentatore può applicare correnti fino a 75 A, con un’intensità del campo magnetico variabile fino a +/-1 T.

Vista dettagliata del corpo di misura

Opzione magnete permamente (HCS 1 (HCS L36 Basic))

L’HCS 1 è dotato di due circuiti magnetici (al neodimio), montati su un carrello mobile che può essere opzionalmente automatizzato. Il sistema può essere dotato di un’estensione a bassa e ad alta temperatura.

Opzione Halbach (HCS 100 (HCS L36 Ultimate))

L’HCS 100 utilizza un magnete in configurazione Halbach (magnete permanente in configurazione a ciambella) per applicare al campione un campo magnetico CC o CA. In combinazione con una corrente alternata fornita da un amplificatore lock-in, questa configurazione è uno strumento potente per l’analisi di campioni difficili, poiché nella maggior parte dei casi è possibile sopprimere gli offset e il rumore.

Software

Rendere i valori visibili e comparabili

Tutti i dispositivi LINSEIS sono controllati da PC e i singoli moduli software funzionano esclusivamente con sistemi operativi Microsoft® Windows®. Il software integrato consente una facile gestione, il controllo della temperatura, l’acquisizione e l’analisi dei dati.

Generale:

  • La routine NIST per trovare le impostazioni di misura ottimali e ottenere risultati altamente precisi
  • Test di connessione esteso
  • Possibile integrazione di elettronica esterna
  • Archiviazione database opzionale
  • Integrazione opzionale di un amplificatore lock-in
  • Riconoscimento automatico del sensore (EEPROM)
  • Valutazione automatica
  • Controllo del raffreddamento completamente automatico
  • HCS 10 Accesso online ai dati di personalizzazione

Applicazioni

Esempio di applicazione: Film sottile di antimonio (150 nm Sb)

L’antimonio (Sb) è un semimetallo ampiamente utilizzato nel campo della termoelettrica (sotto forma di leghe, ad esempio Bi1-xSbx) e come nuova applicazione nel campo della microelettronica. Tuttavia, le maggiori applicazioni dell’antimonio metallico sono le piastre di piombo-antimonio nelle batterie piombo-acido. La figura mostra la caratterizzazione completa di un film sottile prodotto mediante deposizione sputter su substrato SiO2/Si con il Linseis HCS 1 (HCS L36 Basic) (opzione RT a 200°C).

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HCS 1/10/100 (HCS L36)

Caratterizzazione di semiconduttori e componenti

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