Система измерения эффекта Холла DX-100

Измерительная система DX-100 предназначена для определения ключевых параметров полупроводниковых материалов: концентрации носителей заряда, подвижности, удельного сопротивления, коэффициента Холла и магнитосопротивления.

Особенностью системы является возможность измерений в широком температурном диапазоне от 80 до 500 K, что делает её незаменимым инструментом для исследования температурных зависимостей транспортных свойств полупроводниковых материалов.

Система измерения эффекта Холла DX-100 представляет собой высокоточный измерительный комплекс, включающий электромагнит, источник тока, вольтметр, держатель образца, термостат, систему охлаждения/нагрева, контроллер температуры и программное обеспечение.
Система работает с модулем DX-320, объединяющим функции источника постоянного тока, микровольтметра и коммутатора, что существенно снижает количество ручных соединений и ускоряет процесс исследования.
Результаты автоматически обрабатываются программным обеспечением с построением зависимостей I–V, B–V от температуры.

Основные технические характеристики:

Электромагнит DX-100
— Максимальная магнитная индукция:
1900 мТл (зазор 10 мм)
1300 мТл (зазор 20 мм)
900 мТл (зазор 30 мм)
800 мТл (зазор 40 мм)
600 мТл (зазор 50 мм)
— Однородность поля: ≤1% (диаметр 20 мм)
— Диаметр полюсов: 60–100 мм
— Регулируемый зазор: 0–100 мм
— Стабильность: ±0.3 Gs (24 ч)
— Масса: 110 кг, с мобильными колёсами

Источник постоянного тока DX-2030
— Диапазон выходного тока: –10 A … +10 A DC
— Диапазон напряжения: 0–100 V DC (макс. 120 V при 10 A)
— Разрешение: 0,1 мА (1/100000 F.S.)
— Точность: ±(0,2% + 5 мА)
— Интерфейс: RS-232, поддержка автоматизированных измерений
— Защита от перегрузки, перегрева и перенапряжения

Гауссметр DX—150
— Диапазон измерений: ±0.1 Gs … ±30 kGs
— Разрешение: 0.1 Gs
— Точность: ±0.3% ±0.05% диапазона
— Сенсор: толщина 1 мм, длина 100 мм
— Интерфейс: RS-232, ЖК-дисплей высокого разрешения

Измерительный модуль DX-320
— Диапазон тока: 50 нА – 50 мА, шаг 0,1 нА
— Диапазон напряжения: 0 – ±3 В
— Разрешение: 0,0001 мВ / 0,0001 μА
— Автоматическое переключение каналов
— Полная поддержка связи с ПК

Термостат
— Диапазон измерений: 80–500 K
— Точность: 0,1 K (датчик Pt100)
— Метод измерения температуры: 4-проводный метод сопротивления
— Вакуум в камере: <0,1 Па (при закрытом клапане)

Контроллер температуры DX-202
Диапазон регулировки: 1,4–500 K
Точность регулирования: <0,05% F.S. ±1 бит
Разрешение: 10 мК
Мощность нагрева: до 100 Вт, выход 0–24 В DC, 2 А
PID-регулирование, 2 канала

Программное обеспечение
— Полностью автоматический запуск и управление измерениями
— Построение кривых I–V, B–V, параметр–T
— Автоматическая температурная калибровка
— Экспорт данных в Excel
— Модульная структура, поддержка пользовательских функций

Типы исследуемых материалов
— Полупроводники: Si, Ge, SiC, GaAs, InP, InGaAs, AlGaAs, HgCdTe
— Материалы с низким сопротивлением: графен, металлы, прозрачные оксиды
— Слабо магнитные и TMR-материалы
— Полупроводники с высоким удельным сопротивлением: GaAs, GaN, CdTe
— Материалы p- и n-типа

Комплект поставки
— Электромагнит DX-100
— Источник тока DX-2030
— Гауссметр DX-150
— Измерительный модуль DX-320
— Термостат и контроллер температуры DX-202
— Программное обеспечение для ПК
— Шкаф с коммутацией (600×600×1000 мм)
— Вакуумный насос FX-8, скорость 3 л/с
— Держатель образца с направляющими
— Кабель RS-232 → USB
— Стандартные образцы (Si, Ge, GaAs, InSb) с эталонными данными

Преимущества:

• Широкий температурный диапазон (80–500 K)
• Автоматическое управление процессом измерений
• Поддержка различных типов материалов
• Высокая точность и стабильность параметров
• Полная интеграция всех узлов в единую систему

Краткий обзор экспериментальных работ с использованием системы измерения эффекта Холла DX-100.

Liping Liao, Evgeniya Kovalska et al. Unraveling the Mechanism of the Persistent Photoconductivity in InSe and its Doped Counterparts. Advanced Optical Materials, 2022. 20

(https://doi.org/10.1002/adom.202200522) ИФ журнала 7,2.

Легирование слоистого полупроводника InSe германием (Ge) и оловом (Sn) создает примесные уровни, которые значительно улучшают его электронные свойства. В результате исследование показывает, что эти примесные уровни обеспечивают сильную остаточную фотопроводимость.

Peter Andris, Tomáš Dermek et al. Analysis of NMR Signal for Static Magnetic Field Standard. Measurement Science Review, 2022. 2, 80–83.

(https://doi.org/10.2478/msr-2022-0010) ИФ журнала 0,8.

В этой статье описан анализ сигнала ЯМР (ядерного магнитного резонанса). Верификационные эксперименты проведены с электромагнитом и блоком питания, узлы которых входят в состав систем DX-50/DX-100.

Monaam Benali, Jalal Azadmanjiri et al. 2D Rhenium- and Niobium-Doped WSe2 Photoactive Cathodes in Photo-Enhanced Hybrid Zn-Ion Capacitors. ACS Applied Nano Materials, 2024. 7, 12, 14102–14114.

(https://doi.org/10.1021/acsanm.4c01405) ИФ журнала 5,5.

В этой работе создан прототип устройства, состоящий из нелегированного WSe₂, легированного Re или Nb WSe₂ фотокатода и анодной системы из цинковой фольги, позволяющей перезаряжать водный раствор металлического цинка с помощью света.

Измерительная система DX-100. DX-100.Комплекс DX-100. Измерительный стенд DX-100. Концентрация носителей заряда. Подвижность носителей заряда. Удельное сопротивление полупроводников. Коэффициент Холла. Магнитосопротивление. Измерение эффекта Холла. Измерения при низких температурах. Исследование температурных зависимостей. Модуль DX-320. Автоматизация измерений. Программное обеспечение для обработки.