이중 변조 자기장 및 구동 전류 변조를 활용하여 열전 재료 시료에 고감도 홀 측정 기법의 적용

캐리어 밀도가 높은 시료의 홀 이동도 측정은 낮은 홀 전압으로 인해 어려움이 있습니다. 구동 전류를 높이면 홀 전압을 높일 수 있지만 접촉부에서의 줄 발열로 인해 측정 신뢰성이 저하될 위험이 있습니다. 측정 노이즈는 홀 측정 중 자기장이나 구동 전류를 변조하여 억제할 수 있습니다. 병렬 쌍극자 선(PDL) 기반 AC 홀 측정 기술은 회전 영구 자석을 사용하여 매우 컴팩트한 설계로 순수 고조파 자기장 변조를 실현하는 매우 실용적인 방법입니다. 본 연구에서는 자기장 변조와 교류 극성 구동 전류를 결합하여 매우 다른 주파수에서 두 가지 파라미터를 동시에 변조하는 방식을 적용함으로써 노이즈를 더욱 감소시킵니다. 이를 통해 매우 높은 자유 캐리어 밀도(1 E21cm⁻³ 이상)를 특징으로 하는 재료에서도 전하 캐리어 이동도를 측정할 수 있습니다. 이중 변조 방법의 신뢰성과 적용 가능성은 Sn 도핑된 NbCoSb 열전 재료 시료를 통해 검증되었습니다. 그 결과, 시료의 화학적 조성에 대한 탁월한 감도를 나타냈으며 이러한 재료 개발을 위한 효과적인 방법임이 입증되었습니다.