درک خواص الکتریکی مواد نیمه هادی برای طراحی و بهینه سازی دستگاه های الکترونیکی ضروری است.دو پارامتر کلیدی تحرک و هدایت هستند که بر چگونگی حرکت موثر حامل ها در یک ماده تاثیر می گذارد. چندین روش عملی برای اندازه گیری دقیق این خواص استفاده می شود.

اندازه گیری هدایت الکتریکی

هدایت الکتریکی نشان می دهد که چگونه یک ماده می تواند جریان الکتریکی را انجام دهد، رایج ترین روش شامل استفاده از ولتاژ شناخته شده در سراسر یک نمونه و اندازه گیری جریان نتیجه است.این به طور معمول با استفاده از یک تکنیک پروب چهار نقطه انجام می شود که به حداقل رساندن خطاهای مقاومت تماس.

در این روش، چهار کاوشگر به همان اندازه فضایی بر سطح مواد قرار می گیرند. A فعلی از طریق پروب های بیرونی منتقل می شود و ولتاژ در سراسر پروب های داخلی اندازه گیری می شود. هدایت سپس بر اساس ولتاژ اندازه گیری شده، جریان و هندسه پروب محاسبه می شود.

تعیین تحرک حامل

تحرک حامل نشان می دهد که چگونه الکترون ها یا سوراخ ها می توانند از طریق یک نیمه هادی حرکت کنند زمانی که یک میدان الکتریکی اعمال می شود. اندازه گیری اثر هال یک تکنیک استاندارد برای تعیین تحرک است.

در روش اثر هال، یک میدان مغناطیسی به جریان فعلی در نمونه اعمال می شود. ولتاژ ترانس معکوس نتیجه، که به عنوان ولتاژ هال شناخته می شود، با استفاده از ضریب هال و هدایت، تحرک حامل های شارژ می تواند محاسبه شود.

تکنیک های اضافی

روش های دیگر شامل اندازه گیری های وابسته به دما است که تجزیه و تحلیل چگونگی هدایت و تغییر تحرک با دما، ارائه بینش به مکانیزم های پراکنده. اسپکتوسکوپی نیز می تواند برای مطالعه خواص حمل و نقل شارژ در طیف وسیعی از فرکانس ها استفاده شود.

  • روش بررسی چهار نقطه
  • اندازه گیری اثر هال
  • هدایت وابسته به دما
  • ● اسپکتوسکوپی