zldmЗаводская лаборатория. Диагностика материаловIndustrial laboratory. Diagnostics of materials1028-68612588-0187ООО «Издательство «ТЕСТ-ЗЛ»zldm-145Research ArticleИССЛЕДОВАНИЕ СТРУКТУРЫ И СВОЙСТВ ФИЗИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И КОНТРОЛЯSTRUCTURE AND PROPERTIES INVESTIGATION PHYSICAL METHODS OF INVESTIGATION AND MONITORINGУстановка для измерения гальваномагнитных параметров полупроводниковых материалов путем поворота образца в поле постоянного магнитаSetup for Measuring the Galvanomagnetic Properties of Semiconducting Materials by Sample Rotation in the Field of Permanent MagnetГолубятниковВ. А.GolubyatnikovV. A.noemail@neicon.ruГригорьевФ. И.Grigor’EvF. I.noemail@neicon.ruЛысенкоА. П.LysenkoA. P.noemail@neicon.ruСтроганковаН. И.StrogankovaN. I.noemail@neicon.ruБеловА. Г.BelovA. G.noemail@neicon.ruКаневскийВ. Е.KanevskiiV. E.noemail@neicon.ruНациональный исследовательский университет «Высшая школа экономики», Москва, РоссияRussian FederationГосударственный научно-исследовательский и проектный институт редкометаллической промышленности «ГИРЕДМЕТ», Москва, РоссияRussian Federation20150110201581104446Copyright © Голубятников В.А., Григорьев Ф.И., Лысенко А.П., Строганкова Н.И., Белов А.Г., Каневский В.Е., 20152015Голубятников В.А., Григорьев Ф.И., Лысенко А.П., Строганкова Н.И., Белов А.Г., Каневский В.Е.Golubyatnikov V.A., Grigor’Ev F.I., Lysenko A.P., Strogankova N.I., Belov A.G., Kanevskii V.E.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.zldm.ru/jour/article/view/145

Разработана и изготовлена установка, позволяющая измерять гальваномагнитные параметры образцов полупроводниковых материалов путем вращения образца в поле постоянного магнита. Измерения проводятся при комнатной температуре либо при температуре, близкой к точке кипения жидкого азота (образец находится в парах жидкого азота). Поворот образца осуществляется с помощью блока управления и индикации, изготовленного на базе микроконтроллера, который управляет шаговым двигателем. Направление тока через образец изменяется с помощью коммутатора. Измеряемый сигнал через интерфейс поступает на персональный компьютер, где фиксируется и обрабатывается с помощью специально разработанной программы. Установка опробована на образце германия p-типа электропроводности. Измерения проводились при температурах 300 и 82 ± 3 К. Показано, что при этих температурах зависимости измеряемого сигнала от угла поворота образца близки к синусоидальным. Они проходят через нуль при 0, 180 и 360°, что подтверждает отсутствие гистерезиса. Возможности установки могут быть существенно расширены за счет увеличения индукции магнитного поля до 1,4 Тл путем замены наконечников сердечника. Процесс управления поворотом образца, записи значений измеряемого сигнала и обработки результатов измерений можно автоматизировать посредством разработки соответствующего программного обеспечения.

A setup providing measuring of galvanomagnetic parameters of semiconductor materials using sample rotation in the field of the permanent magnet is developed and manufactured. Measurements are carried out at room temperature and at a temperature close to the boiling point of liquid nitrogen (when the sample is placed in liquid nitrogen vapor). The rotation of the specimen is effected by means of the control/display unit based on a microcontroller that activates a stepper motor. The direction of the current through the sample is changed by a switch. The measured signal is fed via the interface to a personal computer, recorded and processed using a special software. The developed setup is tested on a sample of p-germanium at 300 and 82 ± ± 3 K. It is shown that at the indicated temperatures the dependences of the measured signal on the angle of sample rotation are close to sinusoidal and cross the zero-axis at 0, 180 and 360° which proves the absence of hysteresis. The feasibility of the setup can be significantly extended at increased values of the magnetic field induction close to 1,4 T which can be attained by replacing ofthe core bits. Processes of sample rotation control, recording of the measured signal and data processing can be automated through the development of the corresponding software.

гальваномагнитные измеренияпостоянный магнитвращение образца в магнитном полеgalvanomagnetic measurementspermanent magnetsample rotation in magnetic fieldReferencesБелов А. Г., Белогорохов А. И., Лакеенков В. М. Об особенностях электрофизических свойств гетероструктур CdxHg1-xTe/CdZnTe / Физика и техника полупроводников. 2001. Т. 35. №8. С. 917-919.Белов А. Г., Белогорохов А. И., Лакеенков В. М. Об особенностях электрофизических свойств гетероструктур CdxHg1-xTe/CdZnTe / Физика и техника полупроводников. 2001. Т. 35. №8. С. 917-919.Белов А. Г., Белова И. М., Каневский В. Е., Свиридов М. С., Шленский А. А. О влиянии медленных электронов на полевые зависимости коэффициента Холла для твердых растворов CdxHg1-xTe при T = 77 К / Физика и техника полупроводников. 2007. Т. 41. № 10. С. 1178 - 1181.Белов А. Г., Белова И. М., Каневский В. Е., Свиридов М. С., Шленский А. А. О влиянии медленных электронов на полевые зависимости коэффициента Холла для твердых растворов CdxHg1-xTe при T = 77 К / Физика и техника полупроводников. 2007. Т. 41. № 10. С. 1178 - 1181.Van der Pauw L. J. A Method of Measuring Specific Resistivity and Hall Effect of Discs of Arbitrary Shape / Philips Research Reports. 1958. Vol. 13. N 1. P. 1 - 9.Van der Pauw L. J. A Method of Measuring Specific Resistivity and Hall Effect of Discs of Arbitrary Shape / Philips Research Reports. 1958. Vol. 13. N 1. P. 1 - 9.Van der Pauw L. J. A Method of Measuring the Resistivity and Hall Coefficient on Lamellae of Arbitrary Shape / Philips Technical Review. 1958. Vol. 20. N 8. P. 220 - 224.Van der Pauw L. J. A Method of Measuring the Resistivity and Hall Coefficient on Lamellae of Arbitrary Shape / Philips Technical Review. 1958. Vol. 20. N 8. P. 220 - 224.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.