HCS 1/10/100

Caracterización de semiconductores y componentes

Descripción de la

Al grano

Los sistemas Linseis HCS se utilizan principalmente para caracterizar materiales semiconductores.
Pueden determinar tanto la constante Hall como la resistencia específica, así como la concentración de portadores de carga y las movilidades Hall de las muestras derivadas de éstas.
La unidad base de sobremesa está disponible en distintas configuraciones, que pueden equiparse con diferentes portamuestras para distintas geometrías de muestra y requisitos de temperatura.

Una extensión opcional de baja temperatura para utilizar nitrógeno líquido y una versión de alta temperatura de hasta 800 °C garantizan que se puedan cubrir todas las áreas de aplicación imaginables.
Los electroimanes y los imanes permanentes integrados proporcionan campos magnéticos fijos o variables de hasta casi un Tesla.
El software asociado, completo y basado en Windows©, permite registrar sin complicaciones las curvas I-V e I-R, así como medir y evaluar la movilidad Hall, la conductividad eléctrica y la concentración de portadores de carga.

Los sistemas HCS de Linseis pueden medir una amplia variedad de materiales, como Si, SiGe, SiC, GaAs, InGaAs, InP, GaN (tipo N y tipo P), así como capas metálicas, óxidos metálicos y muchos más.
Estaremos encantados de demostrarte el rendimiento del dispositivo mediante mediciones de muestra en nuestro laboratorio de aplicaciones.


Funciones de medición:

  • [1/cm²] [1/cm³]Densidad del soporte de carga (capa /material sólido )
  • Constante de Hall [cm³/C]
  • Movilidad de reverberación [cm²/Vs]
  • Resistencia de la chapa [Ω]
  • Resistencia específica [Ωcm]
  • Conductividad eléctrica[S/cm]
  • Alfa (relación entre la resistencia horizontal y la vertical)
  • Magnetorresistencia
  • Coeficiente Seebeck (µV/K)


Características del aparato:

  • Cámara de medición estanca al gas, que permite realizar mediciones en atmósferas definidas o en condiciones de vacío
  • Imanes de 120 mm de diámetro para la mayor homogeneidad de campo y la máxima precisión (son posibles muestras de hasta 50 mm x 50 mm)
  • Diseño de sistema modular y actualizable
  • Versión de alta temperatura hasta 600°C/873K
  • Opción de iluminación LED (son posibles varias longitudes de onda)
  • Amplificador lock-in opcional para mediciones con ruido mínimo
  • Conexión para utilizar electrónica de medida externa
  • Paquete de software integrado para un manejo sencillo

Características únicas

Opciones de medición versátiles:

Determinación de la constante de Hall, la resistencia específica, la concentración de portadores de carga y la movilidad de Hall.

Amplio rango de temperaturas: Posibilidad de medir temperaturas bajas (LN2) hasta 600°C.

Diseño modular del sistema: personalizable con varios portamuestras y extensiones de temperatura.

Gran homogeneidad de campo: imanes de 120 mm para una precisión máxima.

Software integrado: manejo sencillo y análisis exhaustivo de los datos.

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Nuestro servicio está disponible de lunes a jueves de 8 a 16 h y los viernes de 8 a 12 h.

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Especificaciones

Negro sobre blanco

MODELL

HCS 1

Temperaturbereich:Von LN2 bis zu 600°C in verschiedenen Ausführungen
-160°C (Quench-Kühlung)
-196°C (Abkühlung)
Magnet:zwei Permanentmagnete mit +/- 0,7T
Durchmesser der Stange 120 mm
für höchste Gleichmäßigkeit (+/- 1% über 50mm)
Stromzufuhr:DC 1nA bis zu 125mA (8 Dekaden / Einhaltung +/- 12V)
Messung der Spannung:DC rauscharm / geringe Abweichung 1μV bis zu 2500mV, 4 Dekaden Verstärkung, Digitale Auflösung: 300pV
Sensoren/ Probengeometrie:- von 5 x 5 mm2 bis 12,5 x 12,5 mm2, maximale Probenhöhe 3 mm
- von 17,5 x 17,5 mm2 bis zu 25 x25 mm2, maximale Probenhöhe 5 mm
- von 42,5 x 42,5 mm2 bis zu 50 x 50 mm2, maximale Probenhöhe 5 mm
- Hochtemperaturplatte, 10 x 10mm2, max. Probenhöhe 2mm
Widerstandsbereich:10-4 bis zu 107(Ωcm)
Ladungsträgerkonzentration:107 bis zu 1021cm-3
Ladungsträgermobilität:0,1 bis 107(cm2/Volt sek)
Atmosphären:Vakuum, inert, oxidierend, reduzierend
Temperaturgenauigkeit:0.05°C

MODELL

HCS 10

Temperaturbereich:Von LN2 bis zu 600°C in verschiedenen Ausführungen
-160°C (Quench-Kühlung)
-196°C (Quench-Kühlung)
Magnet:Elektromagnet bis zu +/- 1 T variables Gleichfeld, Poldurchmesser 76 mm, Stromversorgung 75A / 40V.
Stromumkehrschalter für bipolare Messung. Alternative AC-Option für ein magnetisches Wechselfeld mit ~1 T nutzbarem Feld, bei einer Frequenz von bis zu 0,1 Hz
Stromzufuhr:DC 1nA bis zu 125mA (8 Dekaden / Einhaltung +/- 12V)
AC 16 μA bis zu 20 mA und Eingangsimpedanz: >100 GigaOhm von 1 mHz bis 100 kHz
Messung der Spannung:DC rauscharm / geringe Abweichung 1μV bis zu 2500mV, 4 Dekaden Verstärkung, Digitale Auflösung: 300pV
AC 20 nV bis zu 1V, variable Integrationszeiten und Verstärkung
Sensoren/ Probengeometrie:- von 5 x 5 mm2 bis 12,5 x 12,5 mm2, maximale Probenhöhe 3 mm
- von 17,5 x 17,5 mm2 bis 25 x 25 mm2, Maximale Probenhöhe 5 mm
- von 42,5 x 42,5 mm2 bis zu 50 x 50 mm2, Maximale Probenhöhe 5 mm
- Hochtemperaturplatte, 10 x 10 mm2, maximale Probenhöhe 2 mm
Widerstandsbereich:10-4 bis zu 107(Ωcm)
Ladungsträgerkonzentration:107 bis zu 1021cm-3
Ladungsträgermobilität:10-3 ~ 107cm2V-1s-1
Atmosphären:Vakuum, inert, oxidierend, reduzierend
Temperaturgenauigkeit:0.05°C

MODELL

HCS 100

Temperaturbereich:RT bis zu 500°C
Magnet:Magnet bis zu 0,5 T (AC oder DC Feld)
Multisegment Halbach Konfiguration, Innendurchmesser: 40mm, Höhe: 98mm
Stromzufuhr:DC 1nA bis zu 125mA (8 Dekaden / Einhaltung +/- 12V)
AC 16 μA bis zu 20 mA und Eingangsimpedanz: >100 GigaOhm von 1 mHz bis 100 kHz"
Messung der Spannung:DC rauscharm / geringe Abweichung 1μV bis zu 2500mV, 4 Dekaden Verstärkung, Digitale Auflösung: 300pV
AC 20 nV bis zu 1V, variable Integrationszeiten und Verstärkung"
Sensoren/ Probengeometrie:Bis zu 10 x 10 mm2, maximale Probenhöhe 2,5 mm
Widerstandsbereich:10-5 bis zu 107(Ωcm)
Ladungsträgerkonzentration:107 bis zu 1022cm-3
Ladungsträgermobilität:1 ~ 107cm2V-1s-1
Atmosphären:Vakuum, inert, oxidierend, reduzierend
Temperaturgenauigkeit:0.05°C

Imán Halbach HCS 100 (configuración donut)

HCS 1: Sensores intercambiables con una EPROM, para un uso sencillo plug-and-play.

Accesorios disponibles

  • Hay varios portamuestras disponibles para realizar mediciones desde LN2 hasta 600 °C.
  • El asa del portamuestras cierra la cámara de medición al vacío.
  • La cámara de medición está equipada con una entrada y una salida de gas para que las mediciones puedan realizarse en una atmósfera controlada y cambiante.

Las variantes magnéticas del HCS

Opción electromagnética (HCS 10)

Hay disponible un kit de electroimán como alternativa al imán permanente. El electroimán refrigerado por agua funciona en combinación con una fuente de alimentación programable y un interruptor inversor. La fuente de alimentación puede aplicar corrientes de hasta 75 A, lo que da lugar a una intensidad de campo magnético variable de hasta +/-1 T.

Vista detallada del cuerpo de medición

Opción imán permanente (HCS 1)

El HCS 1 está equipado con dos circuitos magnéticos (de neodimio), montados sobre un carro móvil que puede automatizarse opcionalmente.
El sistema puede equiparse con una extensión de baja temperatura y otra de alta temperatura.

Opción Halbach (HCS 100)

El HCS 100 utiliza un imán en configuración Halbach (imán permanente en configuración de donut) para aplicar a la muestra un campo magnético de corriente continua o alterna.
En combinación con una corriente alterna suministrada por un amplificador lock-in, esta configuración es una potente herramienta para analizar muestras difíciles, ya que en la mayoría de los casos se pueden suprimir las desviaciones y el ruido.

Software

Hacer visibles y comparables los valores

Todos los dispositivos LINSEIS están controlados por PC, y los módulos de software individuales funcionan exclusivamente con sistemas operativos Microsoft® Windows®. El software integrado facilita la manipulación, el control de la temperatura, la adquisición y el análisis de datos.

General:

  • Rutina NIST para encontrar los ajustes óptimos de medición y obtener resultados muy precisos
  • Prueba de conexión ampliada
  • Posible integración de electrónica externa
  • Almacenamiento opcional de la base de datos
  • Integración opcional de un amplificador lock-in
  • Reconocimiento automático de sensores (EEPROM)
  • Evaluación automática
  • Control de refrigeración totalmente automático
  • HCS 10 Acceso en línea a los datos de personalización

Aplicaciones

Ejemplo de aplicación: lámina delgada de antimonio (150 nm de Sb)
El antimonio (Sb) es un semimetal muy utilizado en el campo de la termoelectricidad (en forma de aleaciones, por ejemplo Bi1-xSbx) y como nueva aplicación en el campo de la microelectrónica. Sin embargo, las mayores aplicaciones del antimonio metálico son las placas de plomo-antimonio en las baterías de plomo-ácido. La figura muestra una caracterización completa de una película fina producida por deposición catódica sobre sustrato SiO2/Si con el Linseis HCS 1 (opción de RT a 200°C).

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