4金屬薄膜電阻率的測量-在線瀏覽
2025-08-06 08:37本頁面
【正文】 ，往往會(huì)不適當(dāng)?shù)嘏c被測試樣、取樣電阻等并聯(lián)，對(duì)測量結(jié)果可能帶來較大的影響。 為減小測量誤差，應(yīng)采用保護(hù)技術(shù)，在漏電流大的線路上安裝保護(hù)導(dǎo)體，以基本消除雜散電流對(duì)測試結(jié)果的影響；采用聚乙烯、聚四氟乙烯等絕緣材料制作測試臺(tái)和支撐體，以避免由于該類原因?qū)е聹y試值偏低。 高電壓線由于表面電離，對(duì)地有一定泄漏，所以盡量采用高絕緣、大線徑的高壓導(dǎo)線作為高壓輸出線并盡量縮短連線，減少尖端，杜絕電暈放電；外界干擾 高絕緣材料加上直流電壓后，通過試樣的電流是很微小的，極易受到外界干擾的影響，造成較大的測試誤差。因此，外界干擾主要是雜散電流的耦合或靜電感應(yīng)產(chǎn)生的電勢(shì)。七．實(shí)驗(yàn)結(jié)論□=□ =八．思考題？方塊電阻？答：體電阻是指材料兩端之間的直流電壓與通過電流的比值，單位是歐姆。如果一個(gè)均勻?qū)w是一寬為W，厚度為d的薄層，則R=ρL/S=ρL/dW=ρ/d可見R阻值大小與正方形的邊長無關(guān)，故稱為方塊電阻，僅僅與薄膜的厚度有關(guān)。探針與半導(dǎo)體體接觸產(chǎn)生一定厚度的耗盡層，耗盡層是高阻的，另外探針與半導(dǎo)體之間不像與金屬之間一樣很好的接觸，還會(huì)產(chǎn)生產(chǎn)生一個(gè)額外的電阻擴(kuò)展電阻。掌握霍爾系數(shù)和電導(dǎo)率的測量方法、樣品導(dǎo)電類型的判別方法、半導(dǎo)體材料的霍爾系數(shù)、電導(dǎo)率、載流子濃度和霍爾遷移率的計(jì)算方法。了解霍爾器件的應(yīng)用，理解半導(dǎo)體的導(dǎo)電機(jī)制。二．實(shí)驗(yàn)器材變溫霍爾實(shí)驗(yàn)儀二． 實(shí)驗(yàn)原理1．霍爾效應(yīng)和霍爾系數(shù) 霍爾效應(yīng)是一種電流磁效應(yīng)（如圖一）當(dāng)半導(dǎo)體樣品通以電流Is，并加一垂直于電流的磁場B，則在樣品兩側(cè)產(chǎn)生一橫向電勢(shì)差UH，這種現(xiàn)象稱為“霍爾效應(yīng)”， UH稱為霍爾電壓，UH=RHISB/d (1)RH=UHd/ISB （2）RH叫做霍爾系數(shù)，d 為樣品厚度。對(duì)于n 型半導(dǎo)體樣品，RH= 1/qn （4）式中為 n電子電荷電量。在霍爾系數(shù)的表達(dá)式中還應(yīng)引入霍爾因子A，則（3）（4）修正為p 型半導(dǎo)體樣品RH=A/qp（5）n 型半導(dǎo)體樣品，RH= A/qn（6）A的大小與散射機(jī)理及能帶結(jié)構(gòu)有關(guān)。 對(duì)于電子、空穴混合導(dǎo)電的情況，在計(jì)算RH 時(shí)應(yīng)同時(shí)考慮兩種載流子在磁場偏轉(zhuǎn)下偏轉(zhuǎn)的效果。 從霍爾系數(shù)的表達(dá)式可以看出：由RH 的符號(hào)可以判斷載流子的型，正為P 型，負(fù)為N 型。單位分別為伏特（V）、安培（A），米（m）和特斯拉（T）。 但實(shí)際測量時(shí)，往往伴隨著各種熱磁效應(yīng)所產(chǎn)生的電位疊加在測量值UH 上，引起測量誤差。2．霍爾系數(shù)與溫度的關(guān)系 RH 與載流子濃度之間有反比關(guān)系，當(dāng)溫度不變時(shí)，載流子濃度不變，RH 不變， 而當(dāng)溫度改變時(shí)，載流子濃度發(fā)生，RH 也隨之變化。 3．半導(dǎo)體電導(dǎo)率 在半導(dǎo)體中若有兩種載流子同時(shí)存在，其電導(dǎo)率σ為 σ=qpuP+qnun （7） 實(shí)驗(yàn)中電導(dǎo)率σ可由下式計(jì)算出 σ=I/ρ=Il/Uσad （8）式中為ρ電阻率，I 為流過樣品的電流，Uσ、l 分別為兩測量點(diǎn)間的電壓降和長度，a 為樣品寬度，d 為樣品厚度。（ 以下簡稱I或II） （如《II》電流有輸出，則按一下《I》復(fù)位開關(guān)，電流輸出為零。 按一下《I》復(fù)位開關(guān)，電流有輸出，調(diào)節(jié)《II》電位 器，至電流 為一定電流值同時(shí)測量磁場強(qiáng)度。 4．進(jìn)入數(shù)據(jù)采集狀態(tài)，選擇電壓曲線。記錄磁場電流正反向的霍爾電壓VVVV6。 5．將《I》測量選擇撥至σ，記錄電流正反向的電壓VV2。 (二)變溫測量霍爾系數(shù)RH和電導(dǎo)率σ 1． 將《I》測量選擇撥至“RH”，將〈溫度設(shè)定〉調(diào)至最?。ㄍ笮?
環(huán)評(píng)公示相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號(hào)-1