[實用新型]一種新型變溫霍爾效應測試儀

有效

• 申請號: 201720261009.7
• 申請日: 2017-03-17
• 公開（公告）號: CN206618831U
• 公開（公告）日: 2017-11-07
• 發明（設計）人: 李小強;莊彬;馮卓宏
• 申請（專利權）人: 武漢市蜀漢量子科技有限責任公司
• 主分類號: G01R31/26
• 分類號: G01R31/26
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及量子力學領域，具體涉及一種新型變溫霍爾效應測試儀。

背景技術

1879年，霍爾(E.H.Hall)在研究通有電流的導體在磁場中受力的情況時，發現在垂直于磁場和電流的方向上產生了電動勢，這個電磁效應稱為“霍爾效應”?；魻栃诎雽w研究領域起了非常重要的作用，霍爾效應測量是研究半導體性質的最基本、最常用的實驗方法。

在半導體上外加與電流方向垂直的磁場，會使得半導體中的電子與空穴受到不同方向的洛倫茲力而在不同方向上聚集，在聚集起來的電子與空穴之間會產生電場，電場強度與洛倫茲力產生平衡之后不再聚集，此時電場將會使后來的電子和空穴受到電場力的作用而平衡掉磁場對其產生的洛倫茲力，使得后來的電子和空穴能順利通過不會偏移，這個現象稱為霍爾效應?；魻栃臏y量是研究半導體性質的重要實驗方法，利用霍爾系數和電導率的聯合測量，可以用來確定半導體的導電類型和載流子濃度。通過測量霍爾系數與電導率隨溫度的變化，可以確定半導體的禁帶寬度、雜質電離能及遷移率的溫度系數等基本參數。

在半導體霍爾效應的測量的過程中，一般要將半導體樣品截成邊長4-9mm左右的矩形樣片，研磨至厚度為0.3-0.6mm左右，進行腐蝕拋光。然后在樣品四邊的中間位置點上接點材料，再進行燒結，以實現歐姆接觸。制樣完成后，將樣品的四個接點用細銅絲焊接在樣品架上，在霍爾效應測量儀上進行測量。由于銅絲很細，在焊接過程中不易操作，一個樣品需要幾分鐘才能焊接完成，效率低，不適合工業生產下的大量測量工作。

所以，學校實驗室中現有的霍爾效應測試實驗時只測量這一個樣品，不再更換其它半導體樣品，這不利于學生對霍爾效應和半導體特性的理解。

發明內容

為解決上述技術問題，本實用新型的目的在于提供了一種新型變溫霍爾效應測試儀，以解決現有半導體樣品安裝效率低、不容易更換半導體樣品等缺陷。

為實現上述目的，本實用新型之一種新型變溫霍爾效應測試儀，用于測量半導體樣品的霍爾效應和半導體特性，包括一主機和與所述主機通過導線連接的一可變溫變場樣品臺以及一散熱器，所述可變溫變場樣品臺包括一基座，所述基座還包括一固定架，于所述固定架的相對兩端分別設置有一前固定座和一后固定座，二滑軌的相對兩端分別固定于所述前固定座和所述后固定座，所述二滑軌上設有一滑動臺，一連桿的一端穿過所述前固定座和所述滑動臺固定于所述后固定座，其另一端與一控制手輪連接，一永磁體可旋轉的安裝于所述滑動臺，一電路板固定于所述后固定座，所述電路板朝向所述永磁體的一面設有一霍爾元件樣品放置區和一加熱模塊，所述電路板背向所述永磁體的一面設有一熱電半導體以及位于所述熱電半導體的一水冷模塊，所述半導體樣品的四邊的中間區域均具有一導電區域，四導電膠帶分別將四所述導電區域連接至所述霍爾元件樣品放置區并將所述半導體樣品固定于所述電路板。

進一步地，所述導電膠帶具有相對設置的一導電面和一絕緣面，所述導電面的中間區域電鍍有至少一層金屬導電層，所述導電面的四周區域涂抹有至少一層粘性膠。

進一步地，所述散熱器為循環散熱水箱，所述水冷模塊連接所述循環散熱水箱。

進一步地，所述主機包括一12位DAC芯片，且具有一觸摸顯示控制屏幕和一正電壓接口、一負電壓接口、一正電流接口以及一負電流接口，所述電路板上也具有一正電壓接口、一負電壓接口、一正電流接口以及一負電流接口。

進一步地，所述熱電半導體的制冷面緊貼所述電路板，所述熱電半導體的制熱面緊貼所述水冷模塊，所述熱電半導體與所述電路板的接觸面以及所述熱電半導體與所述水冷模塊的接觸面均涂有導熱脂。

進一步地，位于所述控制手輪和所述滑動臺之間的所述連桿上套設有一彈性件，位于所述滑動臺和所述后固定架之間的所述連桿上套設有另一彈性件，所述連桿通過設置于其端部區域的外螺紋結構固定于所述后固定架具有內螺紋結構的通孔中。

進一步地，所述彈性件和所述另一彈性件均為彈簧。

進一步地，所述永磁體為銣鐵硼強磁。

進一步地，所述新型變溫霍爾效應測試儀還包括一磁屏蔽罩罩設于所述永磁體和所述電路板的外圍，所述磁屏蔽罩的一側的下端設有一開口供所述連桿穿過。