材料研究 | Tektronix

寬能隙半導體材料研究 – 充滿挑戰的新世界

在試圖提升裝置密度和效能且同時降低耗電量的過程中，將研究轉向具有高載子移動率、更高傳導性的獨特二維 (2-D) 固體，以及有機半導體和奈米級裝置。對於綠能發電解決方案的渴求，也促使專家開始研究電力轉換所需的高溫超導體和功率半導體。諸如砷化鎵 (GaAs) 和碳化矽 (SiC) 之類的材料，都將在未來的電力傳輸技術中扮演重要角色。此外，對太陽能電池而言，材料研究也是提升轉換效率和電力輸出的重要環節。Tektronix 和 Keithley 引領全球創造出一些最靈敏的測試和量測儀器，使研究人員、科學家和工程師能够發掘新材料的潜力。

可重複材料科學量測技術

Four-Point Collinear Probe Resistivity Configuration

四點共線性探棒的電阻率配置。

四點探棒量測技術

半導體材料研究和裝置測試通常涉及確定取樣的電阻率和霍爾遷移率。半導體材料的電阻率主要取決於大量摻雜。在裝置中，電阻率會影響電容、串聯電阻和臨界值電壓。半導體的電阻率通常使用四點探棒技術確定。使用四個探棒可消除由於探棒電阻、每個探棒下的擴展電阻以及每個金屬探棒與半導體材料之間的接觸電阻引起的量測誤差。

van der Pauw 電阻率量測法

半導體的電阻率通常使用 van der Pauw (vdp) 技術推導。這種四線法用於具有四個端子，厚度一致的小型扁平樣品。van der Pauw 量測法包括在厚度一致的平坦、任意形狀樣品的圓周上，使用四個小觸點施加電流和量測電壓。這種方法特別適用於量測非常小的樣品，因為觸點的幾何間距並不重要。由於樣本大小 (即近似探棒間距) 而產生的影響是無關緊要的。使用這種方法，可以從圍繞樣品外圍進行的總共八次量測中得出電阻率。

Van der Pauw 電阻率慣例。

瞭解更多：

使用 4200-SCS 機型進行四探棒電阻率和霍爾電壓量測

Illustration of Hall Effect Measurements

霍爾效應圖示。

瞭解更多：

材料特性分析中的霍爾效應量測

霍爾效應量測對半導體材料很重要。透過施加磁場，可以量測霍爾電壓。霍爾效應量測系統實際上可以用來確定相當多的資料參數，但主要的是霍爾電壓 (VH)。載子遷移率、載子濃度 (n)、霍爾係數 (RH)、電阻率、磁阻 (R) 和導電類型 (N 或 P) 等其他重要參數，均源自霍爾電壓量測。霍爾效應量測可用於表示幾乎所有用於生產半導體的材料特性，例如矽 (Si) 和鍺 (Ge)，以及大多數化合物半導體材料，包括矽鍺 (SiGe)、碳化矽 (SiC)、砷化鎵 (GaAs)、鋁鎵砷 (AlGaAs)、砷化銦 (InAs)、銦鎵砷 (InGaAs)、磷化銦 (InP)、碲化鎘 (CdTe) 和汞鎘碲 (HgCdTe)。