ホール効果テスト システム DX-300

キャリア濃度抵抗率実験用

DX-300は自動ホール効果試験システムであり、半導体および導電性材料を特性評価するための電磁式の完全自動測定プラットフォームです。自動化されたVan der Pauw／Hall測定とデータ解析により、電気的および磁気輸送パラメータを提供します。

主な機能

• 自動結果算出：体積および表面のキャリア濃度、移動度、抵抗率、ホール係数、磁気抵抗など。
• 統合ハードウェア：電磁石と電源、高精度定電流源、高精度ボルテージメーター、System SourceMeter、マトリクスカード、ホール試料ホルダー、3Dマイクロプローブステーション、ビデオ顕微鏡、標準試料。
• ワンキー自動測定と自動Van der Pauw切替（4相マトリクスカード内蔵）により、無人運転と繰り返し可能なサイクル試験が可能。
• ホストソフトウェア：サンプル毎のパラメータ設定、I‑VおよびB‑V曲線、モジュール設計、温度制御（オプション）、データ保存およびExcel出力。

システム構成 / 構成概要

• DXSBV-100 電磁石（垂直磁場）
• DX-320 System SourceMeter（ソース／測定器）
• DX-150 ガウスメーター
• DX-F2030 高精度リニア定電流電源
• 3次元マイクロ移動プラットフォーム＋タングステン鋼金めっき圧接針（複数仕様）
• ビデオ顕微鏡（4K HDカメラ＋表示）およびHDカメラ
• プローブブラケット、シリアルケーブル、電源コード、アクセサリボックス（オーミックコンタクトキット含む）、システムソフト、マニュアル、ノートPC、標準キャビネット。

構成部品の紹介（ハイライト）

• 電磁石（DXSBV-100）：ダブルヨーク垂直構造、エアギャップ0–55 mm可変；極径約95–100 mm；20 mmギャップで中心磁場≥1 T；自然冷却；1 Tで30分後のコイル表面温度上昇<40°C；必要電力約1.0 kW DC；総重量約300 kg。
• 定電流電源（DX-F2030）：有効出力0–100 V DC（開放時約120 V ±8 V @10 A）；出力電流−10 A〜+10 A；高分解能・高安定；RS-232制御による極性切替と自動化；過熱・過電流・過負荷保護。
• System SourceMeter（DX-320）：電流出力分解能0.0001 µA、電流範囲50.00 nA–50.00 mA、測定電圧0–±3 V；自動測定用Van der Pauwマトリクスカード内蔵。
• 3Dマイクロ移動プラットフォーム＋圧接針：プローブホルダー数4；調整精度10 µm；適用プローブ径≤1 mm；先端オプション5 µm、20 µm、50 µm；タングステン鋼金めっき針。
• ビデオ顕微鏡：4K HDカメラ＋24インチ表示、倍率21–135×、HDMI出力、内蔵LED照明、計測・撮影機能。

測定対象材料と適用範囲

• 半導体材料：SiGe、SiC、InAs、InGaAs、InP、AlGaAs、HgCdTe、フェライト材料等。
• 低抵抗材料：グラフェン、金属、透明酸化物、弱磁性半導体、TMR材料等。
• 高抵抗材料：半絶縁GaAs、GaN、CdTe等。
• 伝導タイプ：p型およびn型の測定に対応。

磁場環境（概要）

• 磁石タイプ：可変磁場電磁石（カスタムサイズ対応可）。
• 極間距離別の中心磁場例：1070 mT（20 mm）、678 mT（30 mm）、500 mT（40 mm）、378 mT（50 mm）、293 mT（60 mm）。
• ホール試験用磁場：20 mm極間で中心磁場>1 T。
• 均一領域：約1%。
• 磁場安定度：5000 Gsで24時間変動<0.3 Gs。

電気測定パラメータ（概要）

• 電流源範囲：50.00 nA – 50.00 mA。
• 電流分解能：0.0001 µA。
• 測定電圧：0 – ±3 V。
• 電圧分解能：0.0001 mV。

その他の付属品と試験台

• 対応試料サイズ：最大6インチ。
• 筐体例寸法：600 × 600 × 1000 mm。
• 試験片：検証用のHall標準試料（Si、ITO、GaAs）を付属。
• オーミック接触作成工具：はんだごて、インジウムチップ／シート、はんだ、エナメル線等。

特性 / 技術仕様

• キャリア濃度範囲：約10^3 cm⁻³ – 10^23 cm⁻³。
• 移動度範囲：約0.1 cm²/(V·s) – 10^8 cm²/(V·s)。
• 抵抗率範囲：10⁻5 Ω·cm – 10^7 Ω·cm。
• ホール電圧測定範囲：0.01 µV – ±3 V。
• ホール係数範囲：10⁻5 – 10^27 cm³/C。
• 試験方法：Van der Pauwによるホール測定。
• 再現性：3回測定の再現性<3%（メーカー提供の試料による）。
• 試料取り扱い：磁石ブラケットに固定した試料ステージ上の四端子圧接により再現性ある位置決め。