ホール効果分析
L79 / HCS-Hall効果測定システムおよびTFA薄膜アナライザー
磁場に設定された半導体デバイスに電流が印加されると、いわゆるホール効果が観察されます。これはローレンツ力によって引き起こされます。ローレンツ力は、電荷キャリアが円形の経路で磁力線に垂直に移動するのに影響します。
その結果、片側で電荷キャリアが増加し、デバイス内に電場が発生します。電場は、磁場と電流の方向に垂直になります。このフィールドの電圧は測定可能であり、ホール電圧VHallと見なされます。
ホール電圧の力とローレンツ力が互いに補償すると定常状態に達するため、ホール電圧（VH）、磁場（H）、電流（I）には比例関係にあり、これがホール係数（RH）となります。ホール係数は、デバイスの厚さ（d）にも依存します。
この関係から、次の公式に従って、既知のデバイスの厚さで所定の電界と電流の下でホール電圧を測定することにより、ホール係数を決定できます。
\(V_{H} = frac{R_{H} ⋅ I ⋅ H}{d}\) or \(R_{H} = frac{V_{H} ⋅ d}{I ⋅ H}\)
サンプルのタイプ（pタイプ、nタイプ）に応じて、ホール電圧は正または負になり、1つの電荷キャリア（電子または正孔）のみが輸送を決定する場合、電荷キャリア密度nおよび移動度mは次の式を使用して計算されます。
\(n = frac{1 }{R_{H} ⋅ e}\) and \(μ = frac{R_{H}}{ρ}\)
e =キャリアの電荷、ρ=材料の抵抗率。
3つの異なるフィールドポイント（+フィールド、0フィールド、および–フィールド）でホール電圧を測定できる永久磁石と、磁場強度の増加中に継続的に測定でき、精度も良い電磁石から選択して測定することができます。
