DAFO EFECTO HALL

DAFO:EFECTO HALL

Debilidades

¿Qué se podría mejorar?

Amenazas

Tendencias en contra o circunstancias desfavorables

La elección del sensor Hall o aparato que se debe utilizar depende de las magnitudes máxima y mínima del campo magnético, pero también se debe tener en cuenta: el nivel de incertidumbre, si el campo magnético es tangencial o axial y las dimensiones del espacio donde se realizará la medición.

Las diferentes geometrías que debe poseer la muestra para obtener mejores resultados en las medidas.

Cualquier variación en el espesor de los contactos de medición puede producir una distorsión en la distribución de las líneas de corriente en la muestra, lo cual conlleva a un error sistemático en la determinación del coeficiente Hall . La solución es que los contactos presentan igual espesor que la muestra, consiguiendo que el disturbio de la corriente no produzca este error sistemático.

Para evitar errores de medida el campo magnético aplicado sobre la muestra debe ser constante y uniforme, dentro de un 3%, y debe ser ortogonal o perpendicular a la corriente aplicada a la muestra (perpendicular al plano de la lámina) .

Efectos Termomagnéticos. Estos efectos consisten en la aparición de voltajes adicionales debido a un gradiente de temperatura que se presenta en el material al someter una corriente a un campo magnético perpendicular a ella; entre estos efectos están el de Ettingshausen, el efecto Nernst, y el de Righi-Leduc . Para minimizar estos fenómenos se recomienda emplear contactos del mismo material, y emplear el método de Van der Pauw.

Los efectos fotoconductivos y fotovoltaicos se presentan debido al calentamiento de la muestra de material por incidencia de radiación externa sobre ella. Estos efectos se pueden minimizar realizando medidas en un ambiente oscuro, como por ejemplo, introduciendo la muestra dentro de una caja negra.

Las dimensiones de la muestra deben ser mucho mayores que el espesor de la misma y que el tamaño de los contactos de medida y suministro de corriente.

Presencia de una tensión de offset, es decir, una salida tensión incluso en ausencia de un campo magnético. Esto ocurre incluso los electrodos bien centrados, lo que provoca errores de uniformidad en las medidas.  Puede ser tan alta como 100 mV para una fuente de 12V. Para resolver este problema se añade  un electrodo de control adicional y se inyecta la corriente necesaria para contrarrestar y obtener una salida nula cuando no está presente el campo magnético.

El efecto Hall en metales es muy pequeño comparado con los

semiconductores, dada la alta concentración de portadores de los primeros en comparación con los segundos.

La necesidad de alimentación para la corriente:estas medidas necesitan una fuente de alimentación, generalmente se conectan a la red eléctrica ya que necesitan un ordenador que procese las medidas , así como un montaje ( amperímetro,voltímetro,)conectados a la corriente.

Para poder obtener señales de tensión de Hall medibles hay que trabajar con campos relativamente altos y muestras muy delgadas (lo cual limita la corriente I que se puede utilizar).

No es lineal en todo el intervalo de medición del campo magnético, es sensible a la temperatura y presenta múltiples fuentes de error como:

Tensión Hall de offset ( Vm ) o señal de fondo.

Campo magnético terrestre.

Fuentes magnéticas cercanas .

La alineación entre el aparato ( sensor) y las líneas de flujo magnético.

Las dimensiones de la muestra deben ser mucho mayores que el espesor de la misma y que el tamaño de los contactos de medida y suministro de corriente.

También se requiere una muestra con alto grado de uniformidad y alta precisión en el momento de la determinación del espesor de la película de material.

Sobre materiales, los contactos podrían ser una de las principales causas de error porque aumentan la incertidumbre en las medidas y aumentan la señal de ruido. La elección del contacto depende en gran parte del tipo de material(algunas muestras se dañan a altas temperaturas) y de los parámetros de trabajo (corriente, temperatura). Los tipos pueden ser de contacto por soldadura, por pintura conductora y por presión.

El diseño del portamuestras depende de tres características principales como las dimensiones de la muestra, la forma en que se va a contactar la muestra y la técnica utilizada para la medida del efecto Hall, como la técnica basada en el método de Vander Pauw o la técnica basada en el método de las Cuatro Puntas sin conmutación.

Se requiere estabilidad y precisión en el suministro de corriente a la muestra y en las medidas de la intensidad del campo magnético, la corriente eléctrica, el voltaje, y la temperatura de la misma. En la medición de voltaje hay que tener en cuenta que este presenta fluctuaciones

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