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작성일 : 13-02-15 11:03
[신제품] 포토닉 홀 효과 측정 시스템
 글쓴이 : 에코피아(…
조회 : 7,930  

◆ 포토닉 홀 효과 (Photonic Hall Effect) 측정 시스템

 
 - 기존의 홀 효과 측정 시스템은, 전류를 흘려주고 전류가 흐르는 방향과 수직된 방향으로 자기장(Magnet power)을 인가한 후 발생하는 홀 전압(Hall voltage)을 읽어오는 것인데,
 - 포토닉 홀 효과 측정은, 기본적인 전류 인가와 자기장 인가 외에도 “다양한 파장대의 빛” 이라는 외부 변수를 추가해서, 이에 샘플이 반응하는 특성을 파악하고자 하는 것입니다.
 - 즉, 파장(R.G.B등) vs 캐리어 농도, 캐리어 이동도, 저항률, 홀계수.
 - 또는 Light intensity vs 캐리어 농도, 캐리어 이동도, 저항률, 홀계수등 파악이 가능합니다.
 
1) 포토닉 홀 효과 측정 장비의 필요성.
 
i) 샘플에 균일한 태양광 및 다양한 광원(Red, Green, Blue) 인가가 가능한 In-Situ 광원조사 시스템 의 필요성.
솔라셀과 광센서와 같은 소자의 경우 광원(태양광 및 인가하고자 하는 다양한 파장대역의 광)이 직접 조사되는 조건하에서 홀 효과 측정을 하여 소자의 농도, 이동도, 저항율, 홀계수 등을 확인하여야 정확한 전기적인 특성 파악이 가능합니다.
 
ii) 샘플에 균일한 광원 인가가 가능한 시스템
에코피아에서는 샘플에 균일한 광원인가를 위해서 R.G.B 3색의 LED lamp를 활용한 Light Source 시스템을 개발하였으며, 광원을 균일하게 샘플에 조사하면서 동시에 홀 효과 측정이 가능합니다.
 
2) 포토닉 홀 효과 측정 시스템의 구성.
메인바디 (정전류원 공급 시스템)
 
아래 그림은, 자석인가 시스템에 부착된 “광인가 모듈”을 통해서 샘플에 빛이 인가되는 모습을 측면에서 찍은 사진입니다. (실제 공급되는 제품은 실제와 다를 수 있습니다. 이해를 돕기 위해서 보여드리는 사진 입니다)

 

 - 기존 홀 효과 측정장비 스탠다드 모델인 HMS-5000 + AMP55T 자석세트 에서 자석세트 두껑등에 일부 수정을 하고, 본사에서 개발한 “프리즘”을 설치하여, 이를 통해서 외부광원(Red, Green, Blue)을 인가함으로써, 샘플표면에 균일한 빛을 인가할 수 있습니다.
 - 관심 있으신 분은 본사로 연락 주시면 미팅을 통해서, 실제로 어떻게 구성 할지에 관해서 좀 더 자세히 설명 드리겠습니다.
 
 
< 렌즈를 대체할 균일한 광원 공급에 유효한 프리즘용 광원 집속 시스템 >
 

 
< Red, Green, Blue LED가 프리즘에 조사 되었을 때 광 파이버를 통해 분광기에 나타난 파장 및 광도(Light Intensity) 측정 사진 >
 
< 측정 소프트웨어 화면 >
 
3) Light intensity vs 캐리어 농도, 이동도, 저항률, 홀 계수.
< 포토닉 홀 효과 측정장비에 Red 광원을 수광 소자에 인가하였을 때 광도의 세기에 따른 다수 캐리어의 농도, 저항률, 이동도, 홀 계수에 대한 특성 그래프  >
 
4) Common Speicifications
1) General Factors
Input
Current
Resistivity
(Ω·cm)
Concentration
(1/cm3)
Mobility
(cm2/Volt·sec)
Magnetic
Flux Density(T)
Temperature
(K)
Measurable
Sample size
1nA
-
20mA
10-4~10-7 107~1021 1~107 0.55Tesla
(± 0.03T)
RT(상온) 5×5mm
~
20×20mm
size.
Less than
2mm
thickness
 
2) Sample Structure 3D of Measurement Sample
 
3) S/W Operation Environment Windows 98 / ME / 2000 / NT / XP / VISTA/ Win7
 
4) Data Index
  - Bulk, Sheet Carrier Concentration
  - Resistivity
  - Carrier mobility, Hall Coefficient
  - Magneto-resistance
  - Alpha (Vertical/Horizontal ration of resistance)
 
5) Dimension
  * Size :
  - main body  440 x 420×140 mm (W×H×D) / Weight : 8.5 kg
  - magnet kit  700×220×280 mm (W×H×D) / Weight : 15.5 kg 대략적인 무게와 사이즈 입니다.
 
6) Materials for Measurement
  Solar cell, 광 센서 소자에 유효하고, 그 외에도 아래와 같은 다양한 소자측정에 적합합니다.
  Si, SiGe, SiC, GaAs, InGaAs, InP, GaN, TCO(including ITO), AlZnO, FeCdTe, ZnO,
  etc., all of semiconductors can be measured (N/P-type)