CARACTERISATION DE COUCHES - Systèmes de mesures par Effet Hall

Le HCS 1 est un appareil permettant la caractérisation des semi conducteurs en mesurant la résistivité, la mobilité, la concentration de porteurs de charge et le coefficient de Hall.

Le système HCS 1 est équipé de deux circuits magnétiques (Néodyme), montés sur un traîneau mobile, qui peut optionnellement être automatisé.
Il peut aussi être équipé d'une extension basse température (Azote liquide) ou haute température jusqu'à 240°C.

Différents porte échantillons peuvent être utilisés en fonction de la géométrie, de la taille et de l'épaisseur des échantillons.

Un logiciel inclus, permet sous Windows de retrouver les paramètres mesurés, d'analyser les résultats et de tracer des diagrammes I-V et I-R.

Cet appareil permet la caractérisation de nombreux matériaux propres aux semi-conducteurs : Si, SiC, SiGe, GaAs, InGaAs, InP, GaN (tpe N et type P) couches métalliques, dépôts conducteurs, oxydes...

Le HCS10 est un système de mesure de l'effet Hall avec électro-aimant.

L'électro-aimant refroidi à l'eau fonctionne en combinaison avec une alimentation électrique programmable et un interrupteur d'inversion de courant.
L'alimentation peut appliquer des courants allant jusqu'à 75 A. La bobine d'entrefer ou solénoïde a une intensité de champ de fonctionnement entre 0,8 et 1 Tesla (selon la taille de l'entrefer et la configuration)

il est possible de faire les mesures jusqu'à 200°C.

Disponible en version AC et DC.

Le HCS 10 DC utilise un champ magnétique DC puissant pour les mesures de Hall. L'intensité du champ magnétique peut être ajustée dans une plage allant de -0,9T à + 0,9T pour les mesures en un seul point.

La version AC du HCS 10 permet la mesure sous un champ magnétique variable avec une fréquence maximale de 0,1 Hz. Pour les mesures en courant alternatif, l'amplificateur Lock-In L79 / LIA est nécessaire. Cette configuration est recommandée pour le HCS 10, car elle permet d'étendre la plage de mesure (par exemple, pour les échantillons à faible mobilité de porteurs de charge).

Le HCS 100 utilise un aimant en configuration Halbach (aimant permanent en configuration donut appelé réseau de Halbach), afin d'appliquer un champ magnétique DC ou AC à l'échantillon.
La bobine de réseau Halbach a une inductance intrinsèque inférieure à celle des bobines conventionnelles. Par conséquent, la bobine de réseau Halbach peut produire un champ magnétique relativement élevé à une inductance plus faible et, par conséquent, un facteur de puissance plus élevé par rapport aux bobines conventionnelles

L'aimant a une densité de flux magnétique maximale de 0,5 Tesla sur une platine motorisée.

Il est possible de faire les mesures en haute température jusqu'à 500°C.

En combinaison avec un courant alternatif, fourni par un amplificateur Lock-in, cette configuration est un outil puissant pour l'étude d'échantillons difficiles, car les décalages ainsi que le bruit peuvent être supprimés dans la plupart des cas.