高性能霍爾效應測量係統

高性能霍爾效應測量係統

一個集成的硬件和軟件係統，旨在測量和分析樣品的電子特性。 該係統設計提供了在高達 2.5 特斯拉的磁場下進行測量的可能性，並結合了低溫恒溫器，磁場高達 16T。 同時
，該係統提供了使用 2 個不同的溫度測量頭在 3K-1273K 範圍內進行測量的機
會，同時它提供了與探頭係統相關的樣品的簡單組裝
，可以在 3 個不同的軸上移動。 霍爾效應測量係統 （HEMS） 設備 對半導體
、有機導體和金屬氧化物材料進行電氣表征。這些采用納米技術方法開發的材料用於芯片技術的發展
、太陽能電池的開發、
材料科學的發展、空間技術
、等各領域工業的發展。

技術參數

載波移動性：10⁻¹ 至 10⁷ cm²/Vsec

載流體濃度：高達 10²²/cm³

電阻率：10⁻⁵ 至 10⁹ 歐姆 cm

低溫 AC-DC 測量和表征

靜態插入

• 6 個霍爾效應觸點
，4 個範德堡測量觸點

• 樣品尺寸：上限尺寸10mm x 10mm

• 多達 12 個觸點進行采樣

• 29 mm 外徑樣品插件（其他尺寸可選）

• 25 個備用樣品架

• 測量電子元件和控製軟件

• 溫度範圍：1-300K

旋轉插件（垂直和水平旋轉器）

• 旋轉：00-3600，分辨率為 0.016

• 樣品尺寸：上限尺寸 5mm x 10mm

• 多達 12 個觸點進行采樣

• 29 mm 外徑樣品插件（其他尺寸可選）

• 25 個備用樣品架

• 測量電子元件和控製軟件

• 溫度範圍：1—300K

• KF50 或 KF40 法蘭選項

直流電阻/霍爾效應測量

• 源電流編程範圍：50pA 至 IA •

• 電壓測量範圍：100mV（100nV 分辨率）至 100V（IOpV 分辨率）

• 溫度範圍：1-300K

交流電阻/霍爾效應測量

• 源電流編程範圍：2nA 至 100mA *

• 頻率範圍：IHz 至 1kHz

• 阻抗 Z（T） 的實部和虛部

• 電壓噪聲（帶低噪聲電壓前置放大器）：lnVNHz 本底噪聲，1kHz，60dB 增益

交流磁化率測量

• 樣品尺寸：最大直徑 5 mm

• 交流頻率範圍：IOHz 至 10kHz

• 交流場振幅範圍：2mOe 至 150e

• 靈敏度：2 x 10-7 emu（10kHz 時 2 x 10 IOAm2）

• 磁化率的實部和虛部 （T）

• 包括樣品台校準的傳感器/拾取線圈

• 測量電子元件和控製軟件

• 溫度範圍：1-300K

高性能霍爾效應測量係統（HEMS）不隻是一台測量儀器
，更是一個綜合性的極端條件電子材料物理研究平台。其主要價值在於：憑借 16 T 磁場 與 3-1273 K 溫區
，將材料置於接近其物理極限的條件下進行測試，

揭示本征性質，在同一次實驗
、同一樣品
、同一環境下
，同步獲取電學（電阻、霍爾係數）與磁學（交流磁化率）數據
，為理解複雜材料的物理機製提供無可替代的關聯證據，從 pA 級電流到 10⁷ cm²/V·s 遷移率的寬

動態範圍，結合可旋轉的多觸點樣品平台，滿足從基礎科研到材料篩選的各類苛刻需求
，模塊化的插件設計、標準真空接口以及強大的軟件架構，確保了係統能夠隨著研究需求的演進而持續升級和擴展。該係統是

國家實驗室、研究型大學以及從事前沿電子材料研發的高科技公司進行突破性研究的理想工具，旨在推動半導體技術、量子科技、新能源和下一代信息材料的發展。