1、UDC621.315.592:621.317.3中华人民共和国国家标准GB4326-84非本征半导体单晶霍尔迁移率和霍尔系数测量方法Extrinsic semiconductor single crystals-measurement of Hall mobility and Hall coefficient1984-04-12发布1985-03-01实施国京标准局批准中华人民共和国国家标准UDC621.315非本征半导体单晶霍尔迁移率和.592:621.317.3霍尔系数测量方法GB4326-84Extrinsic semiconductor single crystals-measurem
2、ent of Hall mobllity and Hall coefficlent本标准适用于在非本征半导体单晶试样中确定载流子霍尔迁移率。为获得霍尔迁移率必须测量电阻率和霍尔系数，因此本标准也分别适用于这些参数的测量。本方法仅在有限的范围内和对储、硅和砷化镓进行了实验室测量，但该方法也可适用于其他半导体单品材料。所述的测量技术至少适用于室温电阻率高达102cm的试样。1术语1.1电阻率1.1.1电阻率是材料中平行于电流的电位梯度与电流密度之比。电阻率应在零磁通下测定。1.1.2电阻率是材料中直接测量的量。在具有单一类型载流子的非本征半导体中，电阻率与材料基本参数的关系如下：p=(ne4)-l
3、式中：p一电阻率，2cmn载流子浓度，cm3,e一电子电荷值，C,4载流子迁移率，cm2/Ns。必须指出，对于本征半导体和某些P型半导体如P-G(存在两种空穴)，式（1)显然是不适用的，而必须采用如下关系式：p=王(ne4)l式中m:和4：表示第i种载流子相关的量。1.2量尔系数1.2.1在各向同性的固体上同时加上互相垂直的电场和磁场，则载流子在第三个互相垂直的方向上偏转，在试样两侧建立横向电场，称之为霍尔电场（见图1）。国家标准局1984-04-12发布1985-03-01实施GB4326-841.3.2仅在一种载流子系统的情况下，霍尔迁移率才具有实际的物理意义。在这样的系统中，霍尔迁移率H
4、与电导迁移率之间存在如下的关系：=r(6)式中：电导迁移率，cm2.V-1.s-1。只有当已知r值的情况下，根据霍尔系数和电阻率的测量值能够得到载流子迁移率的精确值。1.4单位为了将习惯上使用的不同单位制的量协调一致，必须以Vscm-2表示磁通密度，即：1V.s.cm-2=108Gs2试样的制备和要求2.1取样试样自单晶锭切下，并按要求加工成所需的形状。应注意检查试样必须是完全的单晶。2.2研磨一般切好的试样，应用M28-M20的氧化铝或碳化硅磨料浆研磨。对切割平整度足够好的试样，亦可不经研磨。试样表面应具有一均匀无光泽的光洁度，然后用洗涤剂洗净或用有机溶剂经超声清洗，再在纯水中冲净。2.3试样的形状试样形状可用机械加工工艺如超声切割，研磨切割或锯等方法，加工成所需的形状平行六面体、桥形或圆片形状。2.3.1平行六面体试样的图形示于图2(a)。试样的总长要在1.01.5cm之间，长宽比应大于5，至少不要小于4。(a)无接触(b)八接触(c)六接触图2典型的平行六面体试样2.3.2桥形试样的图形示于图3，图中所示的任何一种接触图形。
