王文武，郁骁琦，任胜强，武莉莉，李 卫，张静全

（四川大学 材料科学与工程学院，四川 成都 610064）

霍尔效应测试的系统误差分析

王文武，郁骁琦，任胜强，武莉莉，李 卫，张静全

（四川大学 材料科学与工程学院，四川 成都 610064）

使用霍尔效应测试薄膜样品的电学性质，可获得样品的电阻率、有效载流子浓度、迁移率等性质；但由于计算公式及仪表测试精度的影响，测试得到的结果存在无法避免的误差。该文分析了范德保法测试和霍尔效应测试由于计算公式和测试仪表精度产生的系统误差，由此获知测试结果的误差。

范德保法；霍尔效应；系统误差；薄膜；电学性质

样品的几何形态、性质均匀性、样品测试引线与电极连接的欧姆特性都对测试结果的准确性有很大影响。分析测试系统误差来源，有助于判断测试结果准确性和精度。霍尔效应测试误差包括随机误差、系统误差和粗大误差［7－8］。本文以低阻和高阻半导体多晶薄膜为测量对象，讨论了基于吉时利7085霍尔卡的测试的系统误差。

1 误差分析

1.1 理论原理

文献［9］给出了用四探针法测试任意形状样品的方块电阻Rsh。假设测试的样品性质均匀、厚度均匀，没有针眼等，由此可得：

式中：V表示电压，单位伏特（V）；I表示电流，单位安培（A）；Rsh表示样品的方块电阻，单位为欧姆每平方厘米（Ω／cm2），是一个与薄膜厚度t（cm）无关的物理量，通过式（2）可得到薄膜的电阻率ρ（Ω·cm），再由式（3）可求得薄膜的电导率σ（S／cm）。当把通有电流的半导体放入均匀磁场中，产生霍尔效应，则可测得霍尔电压VH并计算出霍尔系数RH：