待表征的薄膜被图案化以形成测试图案台面，该台面将半导体薄膜的一部分与周围块状材料的其余部分电隔离开来。测试模式台面有四个探头触点区域。触点需要具有合理的欧姆值，并在产生高信噪比的水平上注入稳定的电流。密封在测试图案中间的过程喷嘴通过电化学处理连续氧化或蚀刻与电解质接触的测试区域。

为了获得差分霍尔效应计量DHEM数据，通过电化学处理（蚀刻或氧化）在受控步骤中减小测试区域半导体层的电活性厚度（电路径），并且通过每个厚度减少步骤后的霍尔效应测量来确定剩余薄膜的薄层电阻和迁移率。重复此过程，直到达到所需的火山口深度或直到薄膜的薄层电阻超过约1M欧姆/平方（对于某些材料，例如Ge，可能更低）。然后使用微分方程解释所得数据，该方程产生薄层电阻、电阻率、载流子浓度和迁移率曲线作为深度的函数。

DHEM理想用途

• ◆ 测量电隔离半导体层中活性掺杂剂的深度分布、薄层电阻和载流子迁移率

• ◆ 评估掺杂剂活化或通过薄膜和界面迁移率的变化

DHEM优势强项

• ◆ 测量载流子浓度（活性掺杂剂），与测量总掺杂剂浓度的SIMS相反

• ◆ 动态厚度缩减和迁移率、薄层电阻和载流子浓度的测量

DHEM缺点限制

• ◆ 有害

• ◆ p-n结必须将要测量的薄膜与基板隔离，或者要测量的薄膜必须位于绝缘层上

DHEM技术规格

• ◆ 典型的衬底包括硅、锗、硅锗

• ◆ 其他基材，如III-V族薄膜材料，可以通过额外的加工步骤进行分析

• ◆ 可实现近表面和高达 100 nm 的主动掺杂剂和迁移深度剖面，具有单层分辨率

• ◆ 最小样品尺寸 1.5×1.5 厘米