ホール効果測定を用いた半導体薄膜の評価事例

ホール効果測定は、材料の電気伝導特性を評価する測定です。磁場中の測定試料に電気を流した際に発生するホール電位差（ホール電圧）を測定することで、物質（主に半導体）中の電気伝導キャリアの種類、キャリアの濃度、及び移動度（ホール移動度）を評価します。半導体膜材料の製造プロセスでの不純物の混入を調べるためにホール効果測定を用いたキャリア濃度測定から評価を行いました。

測定試料は、バルク材料（粉末焼結材等）や薄膜材料で評価可能です。自立できない薄膜材料の場合には絶縁物上に堆積させて評価を行います。測定試料は矩形の四隅に金属を電極として形成します。電極金属に装置の測定プローブを接触させ、測定電流を印加した際の電圧を計測します。

測定されたホール電圧の値が正であり、電動型がp型であることが分かりました。さらにvan der Pauw法で測定された抵抗率と膜厚値から不純物キャリアの濃度を評価し、作製プロセスと照らし合わせて最適な作製条件を探ってゆきます。

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