Hall-Effekt-Aufbau - Versionsgeschichte

P Lab am 15. Oktober 2009 um 10:07 Uhr

2009-10-15T10:07:57Z

P Lab: /* Hardwareanwendung */

2009-10-15T10:07:43Z

‎Hardwareanwendung

P Lab: /* Was erhalte ich durch die Anwendung des Hall-Effekt-Aufbaus? */

2009-10-15T10:05:28Z

‎Was erhalte ich durch die Anwendung des Hall-Effekt-Aufbaus?

P Lab: /* Hardwareanwendung */

2009-09-11T09:58:18Z

‎Hardwareanwendung

P Lab: /* Hardwareanwendung */

2009-09-11T09:56:20Z

‎Hardwareanwendung

P Lab: /* Hardwareanwendung */

2009-09-11T09:55:46Z

‎Hardwareanwendung

P Lab: /* Hardwareanwendung */

2009-09-07T11:20:11Z

‎Hardwareanwendung

P Lab: /* Hardwareanwendung */

2009-09-07T11:18:31Z

‎Hardwareanwendung

P Lab: /* Hardwareanwendung */

2009-09-07T11:16:41Z

‎Hardwareanwendung

P Lab am 7. September 2009 um 11:12 Uhr

2009-09-07T11:12:59Z

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	Die Messung kann bei Raumtemperatur (RT) und bei 4,2K (liquid Helium (lHe)) und jeweils im Dunkeln sowie unter Beleuchtung durchgeführt werden.		Die Messung kann bei Raumtemperatur (RT) und bei 4,2K (liquid Helium (lHe)) und jeweils im Dunkeln sowie unter Beleuchtung durchgeführt werden.
−
−
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	== Physikalischer Hintergrund ==		== Physikalischer Hintergrund ==

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−	~~== Hardwareanwendung ==~~
−	Es gibt einige Dinge, die man überprüfen muss, bevor man mit einer Messung am Pulsrohr starten kann. Man muss sich zunächst die Frage stellen, ob man für die folgenden Messungen ein Magnetfeld braucht. Da das Magnetfeld über ein großes Spulenpaar erzeugt wird und die Magnetfelder bis zu 1,5T hochgefahren werden können, bedarf es einer Kühlung des Spulenpaares, da unter Volllast ein Strom von 20A durch das Spulenpaar fließt. Um also eine Kühlung des Spulenpaares zu gewährleisten, müssen die Wasserkühlungsventile geöffnet werden (s. rechtes Bild).

−	Danach muss die Stromquelle eingschaltet werden. Hierzu stellt man den Schalter an der Stromquelle auf ''Local'' und drückt den ''Standby''-Knopf. Danach kann der Schalter auf ''Remote'' umgeschaltet werden, weil alle anderen Steuerungen über den Computer gemacht werden.

	== Physikalischer Hintergrund ==		== Physikalischer Hintergrund ==

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	Die Messung kann bei Raumtemperatur (RT) und bei 4,2K (liquid Helium (lHe)) und jeweils im Dunkeln sowie unter Beleuchtung durchgeführt werden.		Die Messung kann bei Raumtemperatur (RT) und bei 4,2K (liquid Helium (lHe)) und jeweils im Dunkeln sowie unter Beleuchtung durchgeführt werden.
		+
		+
		+	== Hardwareanwendung ==
		+	Es gibt einige Dinge, die man überprüfen muss, bevor man mit einer Messung am Pulsrohr starten kann. Man muss sich zunächst die Frage stellen, ob man für die folgenden Messungen ein Magnetfeld braucht. Da das Magnetfeld über ein großes Spulenpaar erzeugt wird und die Magnetfelder bis zu 1,5T hochgefahren werden können, bedarf es einer Kühlung des Spulenpaares, da unter Volllast ein Strom von 20A durch das Spulenpaar fließt. Um also eine Kühlung des Spulenpaares zu gewährleisten, müssen die Wasserkühlungsventile geöffnet werden (s. rechtes Bild).
		+
		+	Danach muss die Stromquelle eingschaltet werden. Hierzu stellt man den Schalter an der Stromquelle auf ''Local'' und drückt den ''Standby''-Knopf. Danach kann der Schalter auf ''Remote'' umgeschaltet werden, weil alle anderen Steuerungen über den Computer gemacht werden.

	== Physikalischer Hintergrund ==		== Physikalischer Hintergrund ==

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 [[Datei:FKP_W_Chipcarrier.png|thumb|Chipcarrier]]
-[[Datei:FKP_W_Bondplan.png|thumb|Bondplan]]
+[[Datei:FKP_W_Bondplan.png|thumb|Bond-Plan]]
 An der rechten Seite kann man einen ''gebondeten'' Chipcarrier sehen. Da, wo die halbkreisförmige Aussparung zu sehen ist, ist ''oben''. Der neben der halbkreisförmigen Aussparung liegende lange goldene Strich zeigt an, wo die ''1'' der nach unten zeigenden Pins ist. Hierbei zählt man '''entgegen''' dem Uhrzeigersinn. Die Frage ist, mit welchem Pad Pin Nr. ''1'' verbunden ist. Wenn man genau hinsieht ist ein Pad etwas kürzer als alle anderen Pads. Dieses kürzere Pad ist Pad Nr. ''1'' und ist mit Pin Nr. ''1'' verbunden. Auch die Pads werden entgegen dem Uhrzeigersinn hochgezählt (rechts neben Pad Nr. ''1'' ist also Pad Nr. ''16'', das mit Pin Nr. ''16'' verbunden ist [das wiederum lässt sich gegenüber von Pin Nr. ''1'' finden]). Da man nun weiß wo beim Chipcarrier ''oben'' ist, kann man ihn in die Hall-Anlage/den Probenhalter einbauen. Genauso, wie man ihn auf dem rechten Bild sehen kann, wird er eingebaut.

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 [[Datei:FKP_W_Bondplan.png|thumb|Bondplan]]
-An der rechten Seite kann man einen ''gebondeten'' Chipcarrier sehen. Da wo die halbkreisförmige Aussparung zu sehen ist, ist ''oben''. Der neben der halbkreisförmigen Aussparung liegende lange goldene Strich zeigt an, wo die ''1'' der nach unten zeigenden Pins ist. Hierbei zählt man '''entgegen''' dem Uhrzeigersinn. Die Frage ist, mit welchem Pad Pin Nr. ''1'' verbunden ist. Wenn man genau hinsieht ist ein Pad etwas kürzer als alle anderen Pads. Dieses kürzere Pad ist Pad Nr. ''1'' und ist mit Pin Nr. ''1'' verbunden. Auch die Pads werden entgegen dem Uhrzeigersinn hochgezählt (rechts neben Pad Nr. ''1'' ist also Pad Nr. ''16'', das mit Pin Nr. ''16'' verbunden ist [das wiederum lässt sich gegenüber von Pin Nr. ''1'' finden]). Da man nun weiß wo beim Chipcarrier ''oben'' ist, kann man ihn in die Hall-Anlage/den Probenhalter einbauen. Genauso, wie man ihn auf dem rechten Bild sehen kann, wird er eingebaut.
+An der rechten Seite kann man einen ''gebondeten'' Chipcarrier sehen. Da, wo die halbkreisförmige Aussparung zu sehen ist, ist ''oben''. Der neben der halbkreisförmigen Aussparung liegende lange goldene Strich zeigt an, wo die ''1'' der nach unten zeigenden Pins ist. Hierbei zählt man '''entgegen''' dem Uhrzeigersinn. Die Frage ist, mit welchem Pad Pin Nr. ''1'' verbunden ist. Wenn man genau hinsieht ist ein Pad etwas kürzer als alle anderen Pads. Dieses kürzere Pad ist Pad Nr. ''1'' und ist mit Pin Nr. ''1'' verbunden. Auch die Pads werden entgegen dem Uhrzeigersinn hochgezählt (rechts neben Pad Nr. ''1'' ist also Pad Nr. ''16'', das mit Pin Nr. ''16'' verbunden ist [das wiederum lässt sich gegenüber von Pin Nr. ''1'' finden]). Da man nun weiß wo beim Chipcarrier ''oben'' ist, kann man ihn in die Hall-Anlage/den Probenhalter einbauen. Genauso, wie man ihn auf dem rechten Bild sehen kann, wird er eingebaut.
 Um nicht durcheinander zu kommen welcher Pin zu welchem Pad gehört und zu welcher Struktur wiederum welches Pad gehört macht man sich Bond-Pläne. Eine Rohfassung kann man bekommen oder sich selbst aufmalen.

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 == Hardwareanwendung ==
 Hat man seine strukturierte Halbleiterprobe mit einem Chipcarrier mittels Bond-Drähte verbunden, so kann man den Chipcarrier in die Hall-Anlage einbauen.
-[[Datei:FKP_W_Chipcarrier.png|thumb]]
+[[Datei:FKP_W_Chipcarrier.png|thumb|Chipcarrier]]
 An der rechten Seite kann man einen ''gebondeten'' Chipcarrier sehen. Da wo die halbkreisförmige Aussparung zu sehen ist, ist ''oben''. Der neben der halbkreisförmigen Aussparung liegende lange goldene Strich zeigt an, wo die ''1'' der nach unten zeigenden Pins ist. Hierbei zählt man '''entgegen''' dem Uhrzeigersinn. Die Frage ist, mit welchem Pad Pin Nr. ''1'' verbunden ist. Wenn man genau hinsieht ist ein Pad etwas kürzer als alle anderen Pads. Dieses kürzere Pad ist Pad Nr. ''1'' und ist mit Pin Nr. ''1'' verbunden. Auch die Pads werden entgegen dem Uhrzeigersinn hochgezählt (rechts neben Pad Nr. ''1'' ist also Pad Nr. ''16'', das mit Pin Nr. ''16'' verbunden ist [das wiederum lässt sich gegenüber von Pin Nr. ''1'' finden]). Da man nun weiß wo beim Chipcarrier ''oben'' ist, kann man ihn in die Hall-Anlage/den Probenhalter einbauen. Genauso, wie man ihn auf dem rechten Bild sehen kann, wird er eingebaut.

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 Hat man seine strukturierte Halbleiterprobe mit einem Chipcarrier mittels Bond-Drähte verbunden, so kann man den Chipcarrier in die Hall-Anlage einbauen.
 [[Datei:FKP_W_Chipcarrier.png|thumb]]
-An der rechten Seite kann man einen ''gebondeten'' Chipcarrier sehen. Da wo die halbkreisförmige Aussparung zu sehen ist, ist ''oben''. Der neben der halbkreisförmigen Aussparung liegende lange goldene Strich zeigt an, wo die ''1'' der nach unten zeigenden Pins ist. Hierbei zählt man entgegen dem Uhrzeigersinn. Die Frage ist, mit welchem Pad Pin Nr. ''1'' verbunden ist. Wenn man genau hinsieht ist ein Pad etwas kürzer als alle anderen Pads. Dieses kürzere Pad ist Pad Nr. ''1'' und ist mit Pin Nr. ''1'' verbunden. Auch die Pads werden entgegen dem Uhrzeigersinn hochgezählt (rechts neben Pad Nr. ''1'' ist also Pad Nr. ''16'', das mit Pin Nr. ''16'' verbunden ist [das wiederum lässt sich gegenüber von Pin Nr. ''1'' finden]). Da man nun weiß wo beim Chipcarrier ''oben'' ist, kann man ihn in die Hall-Anlage/den Probenhalter einbauen. Genauso, wie man ihn auf dem rechten Bild sehen kann, wird er eingebaut.
+An der rechten Seite kann man einen ''gebondeten'' Chipcarrier sehen. Da wo die halbkreisförmige Aussparung zu sehen ist, ist ''oben''. Der neben der halbkreisförmigen Aussparung liegende lange goldene Strich zeigt an, wo die ''1'' der nach unten zeigenden Pins ist. Hierbei zählt man '''entgegen''' dem Uhrzeigersinn. Die Frage ist, mit welchem Pad Pin Nr. ''1'' verbunden ist. Wenn man genau hinsieht ist ein Pad etwas kürzer als alle anderen Pads. Dieses kürzere Pad ist Pad Nr. ''1'' und ist mit Pin Nr. ''1'' verbunden. Auch die Pads werden entgegen dem Uhrzeigersinn hochgezählt (rechts neben Pad Nr. ''1'' ist also Pad Nr. ''16'', das mit Pin Nr. ''16'' verbunden ist [das wiederum lässt sich gegenüber von Pin Nr. ''1'' finden]). Da man nun weiß wo beim Chipcarrier ''oben'' ist, kann man ihn in die Hall-Anlage/den Probenhalter einbauen. Genauso, wie man ihn auf dem rechten Bild sehen kann, wird er eingebaut.
 Um nicht durcheinander zu kommen welcher Pin zu welchem Pad gehört und zu welcher Struktur wiederum welches Pad gehört macht man sich Bond-Pläne. Eine Rohfassung kann man bekommen oder sich selbst aufmalen.
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 Wurde alles richtig angeschlossen, kann man bei Raumtemperatur eine Hall-Messung durchführen.
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	Die Messung des Schichtwiderstandes ist Bestandteil der Van-der-Pauw-Technik.		Die Messung des Schichtwiderstandes ist Bestandteil der Van-der-Pauw-Technik.
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		+	== Hardwareanwendung ==
		+	Hat man seine strukturierte Halbleiterprobe mit einem Chipcarrier mittels Bond-Drähte verbunden, so kann man den Chipcarrier in die Hall-Anlage einbauen.
		+	[[Datei:FKP_W_Chipcarrier.png\|thumb]]
		+	An der rechten Seite kann man einen ''gebondeten'' Chipcarrier sehen. Da wo die halbkreisförmige Aussparung zu sehen ist, ist ''oben''. Der neben der halbkreisförmigen Aussparung liegende lange goldene Strich zeigt an, wo die ''1'' der nach unten zeigenden Pins ist. Hierbei zählt man entgegen dem Uhrzeigersinn. Die Frage ist, mit welchem Pad Pin Nr. ''1'' verbunden ist. Wenn man genau hinsieht ist ein Pad etwas kürzer als alle anderen Pads. Dieses kürzere Pad ist Pad Nr. ''1'' und ist mit Pin Nr. ''1'' verbunden. Auch die Pads werden entgegen dem Uhrzeigersinn hochgezählt (rechts neben Pad Nr. ''1'' ist also Pad Nr. ''16'', das mit Pin Nr. ''16'' verbunden ist [das wiederum lässt sich gegenüber von Pin Nr. ''1'' finden]). Da man nun weiß wo beim Chipcarrier ''oben'' ist, kann man ihn in die Hall-Anlage einbauen. Genauso, wie man ihn auf dem rechten Bild sehen kann, wird er eingebaut.
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		+	Um nicht durcheinander zu kommen welcher Pin zu welchem Pad gehört und zu welcher Struktur wiederum welches Pad gehört macht man sich Bond-Pläne. Eine Rohfassung kann man bekommen oder sich selbst aufmalen.
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		+	Für gewöhnlich hat man mehr als eine Struktur auf einer Halbleiterprobe, so dass man noch mit den an der Hall-Anlage befindlichen Kabeln definieren muss, welche Struktur man ausmessen möchte. Die Kabel sind durchnummeriert (1, 2, 3, 4) und müssen an BNC-Buchsen angeschlossen werden. Haben Sie beispielsweise eine Van-der-Pauw-Struktur (vier Kontakte an den Ecken), so ist links-oben die ''1'', links-unten die ''2'', rechts-unten die ''3'' und rechts-oben die ''4''. Die damit beschrifteten Kabel müssen Sie nun mit ''der'' BNC-Buchse verbinden, die die Nummer des zu untersuchenden Pins beschreibt (siehe Bond-Plan).
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		+	<br style="clear: both" />

	== Softwareanwendung ==		== Softwareanwendung ==