[發明專利]測量霍爾效應的裝置和方法

無效

• 申請號: 01145435.0
• 申請日: 2001-12-04
• 公開（公告）號: CN1365007A
• 公開（公告）日: 2002-08-21
• 發明（設計）人: 永宗靖;鄭石煥;李根宅;金勛
• 申請（專利權）人: 常綠韓國株式會社
• 主分類號: G01R33/12
• 分類號: G01R33/12;G01N27/72
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所
• 代理人: 王志森,黃小臨

???????????????????????????技術領域

本發明涉及一種用于測量霍爾效應的裝置和方法，尤其涉及一種用于在向樣品施加磁場的同時測量樣品的霍爾效應的裝置和方法，其中樣品座(holder)設立在絕熱材料做成的樣品容器中，測量霍爾效應的霍爾器件固定到樣品座，并且將配置有永磁體的永磁體支架(supporter)與樣品座連接。另外，本發明還涉及一種用于通過簡單地向樣品容器中注入液氮而對設置在樣品容器中極低的溫度環境下的樣品測量霍爾效應的裝置和方法。

???????????????????????????背景技術

一般地，霍爾器件是一種用于利用霍爾效應校準/檢測或計算磁場或電流的器件。霍爾器件利用鍺(Ge)、銻化銦(InSb)和砷化鎵(GaAs)制成薄片的形式，上述這些材料具有較大的霍爾系數和較小的溫度系數。

如果把一種導體或半導體放置在感應磁場中垂直于電流流動的方向上，則由于在垂直于電流和磁場的方向上產生的電位差(霍爾電壓)而產生電流流動。這種現象被稱作霍爾效應。由于磁場的存在，反映了導體或半導體中的載流子(電子或空穴)濃度，由此產生霍爾電壓。

通常，為了用常規的測量裝置測量霍爾器件中的霍爾效應，把樣品設置在專門設計的真空容器或能夠包含液氮的冰箱中，并且還采用大尺度的電磁鐵。

然而，常規的測量裝置具有下列缺點。

首先，因為需要專門設計的真空容器或冰箱以及大尺寸的電磁鐵，所以設備的投資成本非常高。

其次，因為包含在裝置中的元件尺寸很大，所以執行測量的過程非常困難和復雜。

第三，因為利用一個探頭給樣品施加恒定電流并再測量霍爾電壓，所以裝置的尺寸變大。另外，難以在不同的設備中使用同樣的樣品和執行連續的測量，導致測量時間的增加。

???????????????????????????發明內容

因此，本發明的一個目的在于提供一種用于測量霍爾效應的裝置和方法，該裝置和方法能夠通過提供簡單結構的裝置而顯著地降低設備的投資成本。

本發明的另一目的在于提供一種用于測量霍爾效應的裝置和方法，該裝置和方法能夠以簡單易行的方式測量樣品的霍爾效應。

本發明的另一目的在于提供一種用于測量霍爾效應的裝置和方法，該裝置和方法能夠連續地測量多個樣品的霍爾效應。

根據本發明的一個方面，提供一種測量霍爾效應的裝置。該裝置包括：將樣品設置其上的樣品座；配置有樣品座的樣品容器；永磁體支架，在該支架中彼此面對地設立一對永磁體，永磁體支架可接可拆地連接到樣品容器，使得樣品定位于一對永磁體之間；和霍爾電壓測量裝置，用于向樣品施加電流并測量從樣品輸出的霍爾電壓。

最好樣品容器具有一個用于供給熱交換材料的熱交換材料供應孔。

另外，樣品座是一個能夠安置多個樣品的IC插座。

作為一個實例，樣品容器包括：一個頂殼，樣品座安裝其上；和一個與頂殼連接的底殼。此處，底殼的下表面一部分由基座支承。基座有一對從基座的一端延伸并位于底殼下表面其余部分以下的導軌。導軌導引永磁體支架的移動。

永磁體支架包括：一對固定部件，一對永磁體到固定其上；和一個連接到固定部件并同時保持固定部件之間恒定間隙的連接部件。

底殼包括一種形成在其內表面上的絕熱材料。

或者，樣品容器包括：一個頂蓋，樣品座安置其上，并且熱交換材料供應孔形成其中；一個具有用于容納熱交換材料的收容空間的熱交換材料容器；一對設立在熱交換材料容器兩側的導板；和一個用于支承熱交換材料容器和一對導板的基座。

在上述裝置中，永磁體支架在基座上移動，將熱交換材料容器密閉在一對導板之內。

熱交換材料容器由絕熱材料組成。

樣品容器可以選擇性地包括一個橫斷收容空間并與收容空間底表面相隔預定距離地形成的阻擋肋片。

另外，樣品容器可以包括一種插在收容空間內部的U形絕熱材料，U形絕熱材料有一端與熱交換材料供應孔連通，另一端上放置樣品。