(57)【要約】【課題】高温においても精度良く半導体の物性測定を行うことができるホール効果測定装置を実現する。【解決手段】ホール効果測定装置１０００では、シャフトＳｆｔに連結された第１回転体Ｒ１、第２回転体Ｒ２、および、スリット板２が、シャフトＳｆｔともに、一定の角速度で回転することで、第１回転体Ｒ１と第２回転体Ｒ２との間の領域に交流磁場を発生させる。ホール効果測定装置１０００では、光センサ３によりスリット板２のスリットの位置を検出することで、第１回転体Ｒ１、第２回転体Ｒ２の回転角度が分かり、交流磁場と同期した参照信号を精度よく生成することができる。そして、ホール効果測定装置１０００では、生成した参照信号を用いてホール効果を利用した測定を行うことができる。【選択図】図１
2018040659.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シャフトと、
前記シャフトの中心軸を回転軸として、前記シャフトを回転させる駆動部と、
前記シャフトの中心軸が回転軸となるように前記シャフトに接続されており、位置検出用のスリットを含むスリット板と、
光を照射する発光部と、前記発光部により照射された光を検知する受光部とを含む光センサであって、前記スリット板を前記シャフトの中心軸を回転軸として所定の角度回転させた状態において、前記発光部が照射する光が、前記位置検出用のスリットを通過し、前記受光部に届くように、前記発光部および前記受光部が配置されている前記光センサと、
前記シャフトの中心軸が回転軸となるように前記シャフトに接続されており、それぞれ磁化されているＮ個（Ｎ：自然数かつ偶数）の領域である第１回転体第１磁化領域から第１回転体第Ｎ磁化領域を含む第１回転体と、
前記シャフトの中心軸が回転軸となるように前記シャフトに接続されており、それぞれ磁化されているＮ個の領域である第２回転体第１磁化領域から第２回転体第Ｎ磁化領域を含む第２回転体と、
を備え、
前記回転軸の軸方向から見た平面視において、第１回転体第（２ｋ−１）磁化領域（ｋ：自然数、１≦ｋ≦Ｎ／２）は、第２回転体第（２ｋ−１）磁化領域と重なる領域である重複領域が生じるように配置されており、
前記第１回転体第（２ｋ−１）磁化領域および前記第２回転体第（２ｋ−１）磁化領域は、前記重複領域の前記回転軸の軸方向における前記第１回転体第（２ｋ−１）磁化領域と前記第２回転体第（２ｋ−１）磁化領域との間に、前記回転軸と略平行な方向である第１方向の磁界が発生するように、それぞれ、磁化されており、
前記回転軸の軸方向から見た平面視において、前記第１回転体第２ｋ磁化領域は、前記第２回転体第２ｋ磁化領域と重なる領域である重複領域が生じるように配置されており、
前記第２回転体第２ｋ磁化領域および前記第２回転体第２ｋ磁化領域は、前記重複領域の前記回転軸の軸方向における前記第２回転体第２ｋ磁化領域と前記第２回転体第２ｋ磁化領域との間に、前記回転軸と略平行な方向であり、かつ、前記第１方向と逆方向である第２方向の磁界が発生するように、それぞれ、磁化されている、
交流磁場発生装置。
【請求項２】
第１回転体第１磁化領域から第１回転体第Ｎ磁化領域は、それぞれ、離間して配置されており、
第２回転体第１磁化領域から第２回転体第Ｎ磁化領域は、それぞれ、離間して配置されている、
請求項１に記載の交流磁場発生装置。
【請求項３】
第１回転体は、第１ヨークをさらに備え、
第２回転体は、第２ヨークをさらに備え、
前記第１ヨークおよび第２ヨークは、それぞれ、前記第１回転体第１磁化領域から第１回転体第Ｎ磁化領域と、前記第２回転体第１磁化領域から第２回転体第Ｎ磁化領域とによって形成される磁場の磁束密度が大きくなるような形状により形成されている、
請求項１または２に記載の交流磁場発生装置。
【請求項４】
請求項１から３のいずれかに記載の交流磁場発生装置と、
前記回転軸の軸方向の前記第１回転体と前記第２回転体との間に配置される試料保持部であって、測定対象の試料を保持する前記試料保持部と、
前記試料に定電流を供給する定電流供給部と、
前記光センサを制御するとともに、前記光センサの前記受光部が、前記発光部からの光を検知したことを示す検出信号を取得する光センサ制御部と、
前記定電流供給部により定電流が前記試料に供給されており、かつ、前記交流磁場発生装置により交流磁場が発生している領域に配置された前記試料の交流ホール電圧を示す信号である測定信号を取得し、取得した前記測定信号と、前記光センサ制御部により取得された前記検出信号とに基づいて、前記試料に発生しているホール電圧値を取得する測定部と、
を備えるホール効果測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ホール効果測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体試料の物性を測定するために、半導体試料のキャリア密度やキャリア移動度が測定されることが多い。このような半導体試料のキャリア密度やキャリア移動度を測定するために、ホール効果測定装置が用いられる。ホール効果測定装置では、交流磁界を発生させ、交流磁場内に配置した試料に発生するホール電圧をロックインアンプにより測定することで、測定精度を向上させている。例えば、特許文献１のホール効果測定装置を用いることで、半導体試料のキャリア密度やキャリア移動度を測定することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−４９１１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１のホール効果測定装置では、ホール素子を用いることを前提としているため、高温での測定を行うことができないという問題点がある。
【０００５】
近年、パワーデバイスとしての用途が期待されているダイヤモンド半導体等の物性を精度良く測定することができる装置の開発が求められている。このようなダイヤモンド半導体は、パワーデバイスとして用いられることが想定されるため、ダイヤモンド半導体の高温（例えば、摂氏４００度以上の温度）での物性測定を精度良く行う必要がある。
【０００６】
ホール素子は、半導体であり、高温（例えば、摂氏１００度以上の温度）では、正常に動作しない。このため、特許文献１のホール効果測定装置のように、ホール素子を用いた装置では、ダイヤモンド半導体の高温（例えば、摂氏４００度以上の温度）での物性測定を精度良く行うことはできない。
【０００７】
そこで、本発明は、上記問題点に鑑み、室温（例えば、摂氏５０度以下の温度）においても高温（例えば、摂氏４００度以上の温度）においても精度良く半導体の物性測定を行うことができるホール効果測定装置、交流磁場発生装置を実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、第１の発明は、シャフトと、駆動部と、スリット板と、光センサと、第１回転体と、第２回転体と、を備える交流磁場発生装置である。
【０００９】
駆動部は、シャフトの中心軸を回転軸として、シャフトを回転させる。
【００１０】
スリット板は、シャフトの中心軸が回転軸となるようにシャフトに接続されており、位置検出用のスリットを含む。
【００１１】
光センサは、光を照射する発光部と、発光部により照射された光を検知する受光部とを含む。そして、光センサには、スリット板をシャフトの中心軸を回転軸として所定の角度回転させた状態において、発光部が照射する光が、位置検出用のスリットを通過し、受光部に届くように、発光部および受光部が配置されている。
【００１２】
第１回転体は、シャフトの中心軸が回転軸となるようにシャフトに接続されており、それぞれ磁化されているＮ個（Ｎ：自然数かつ偶数）の領域である第１回転体第１磁化領域から第１回転体第Ｎ磁化領域を含む。
【００１３】
第２回転体は、シャフトの中心軸が回転軸となるようにシャフトに接続されており、それぞれ磁化されているＮ個の領域である第２回転体第１磁化領域から第２回転体第Ｎ磁化領域を含む。
【００１４】
そして、回転軸の軸方向から見た平面視において、第１回転体第（２ｋ−１）磁化領域（ｋ：自然数、１≦ｋ≦Ｎ／２）は、第２回転体第（２ｋ−１）磁化領域と重なる領域である重複領域が生じるように配置されている。
【００１５】
第１回転体第（２ｋ−１）磁化領域および第２回転体第（２ｋ−１）磁化領域は、重複領域の回転軸の軸方向における第１回転体第（２ｋ−１）磁化領域と第２回転体第（２ｋ−１）磁化領域との間に、回転軸と略平行な方向である第１方向の磁界が発生するように、それぞれ、磁化されている。
【００１６】
回転軸の軸方向から見た平面視において、第１回転体第２ｋ磁化領域は、第２回転体第２ｋ磁化領域と重なる領域である重複領域が生じるように配置されている。
【００１７】
第２回転体第２ｋ磁化領域および第２回転体第２ｋ磁化領域は、重複領域の回転軸の軸方向における第２回転体第２ｋ磁化領域と第２回転体第２ｋ磁化領域との間に、回転軸と略平行な方向であり、かつ、第１方向と逆方向である第２方向の磁界が発生するように、それぞれ、磁化されている。
【００１８】
この交流磁場発生装置では、シャフトに連結された第１回転体、第２回転体、および、スリット板が、シャフトともに、一定の角速度で回転することで、第１回転体と第２回転体との間の領域において、交流磁場を発生させることができる。そして、この交流磁場発生装置では、光センサによりスリット板のスリットの位置を検出することで、第１回転体、第２回転体の回転角度が分かり、交流磁場と同期した参照信号を精度よく生成することができる。この交流磁場発生装置では、上記のようにして生成した参照信号を用いることで、ホール効果を利用した測定を行うことができる。
【００１９】
したがって、この交流磁場発生装置では、従来技術のように参照信号を取得するために、ホール素子を用いる必要がない。さらに、この交流磁場発生装置では、参照信号を取得するためのスリット板および光センサを、測定対象の試料を配置する領域（第１回転体と第２回転体との間の領域）であって、交流磁場を発生させる領域から離間した場所に配置させることができる。その結果、この交流磁場発生装置では、測定対象の試料を配置する領域を高温（例えば、摂氏４００度以上の温度）にした状態であっても、スリット板および光センサにより、高精度な参照信号を取得することができる。
【００２０】
そして、この交流磁場発生装置により取得された高精度な参照信号を用いて、ホール効果を利用した測定を行うことで、試料の物性評価値（例えば、キャリア密度）を取得することができる。
【００２１】
したがって、この交流磁場発生装置を用いることで、高温（例えば、摂氏４００度以上の温度）においても精度良く半導体の物性測定を行うことができる。
【００２２】
第２の発明は、第１の発明であって、第１回転体第１磁化領域から第１回転体第Ｎ磁化領域は、それぞれ、離間して配置されており、第２回転体第１磁化領域から第２回転体第Ｎ磁化領域は、それぞれ、離間して配置されている。
【００２３】
これにより、この交流磁場発生装置では、第１回転体および第２回転体に、非磁化領域を確保することができるので、第１回転体および第２回転体を回転させることにより、磁界変化の大きい磁界（磁場）を効率良く発生させることができる。
【００２４】
第３の発明は、第１または第２の発明であって、第１回転体は、第１ヨークをさらに備え、第２回転体は、第２ヨークをさらに備える。
【００２５】
そして、第１ヨークおよび第２ヨークは、それぞれ、第１回転体第１磁化領域から第１回転体第Ｎ磁化領域と、第２回転体第１磁化領域から第２回転体第Ｎ磁化領域とによって形成される磁場の磁束密度が大きくなるような形状により形成されている。
【００２６】
この交流磁場発生装置では、第１ヨークおよび第２ヨークにより、測定対象である試料が保持される領域（第１回転体と第２回転体の間の領域）の磁界の磁束密度を大きくすることができる。
【００２７】
第４の発明は、第１から第３のいずれかの発明である交流磁場発生装置と、試料保持部と、定電流供給部と、光センサ制御部と、測定部と、を備える。
【００２８】
試料保持部は、回転軸の軸方向の第１回転体と第２回転体との間に配置される試料保持部であって、測定対象の試料を保持する。
【００２９】
定電流供給部は、試料に定電流を供給する。
【００３０】
光センサ制御部は、光センサを制御するとともに、光センサの受光部が、発光部からの光を検知したことを示す検出信号を取得する。
【００３１】
測定部は、定電流供給部により定電流が試料に供給されており、かつ、交流磁場発生装置により交流磁場が発生している領域に配置された試料の交流ホール電圧を示す信号である測定信号を取得し、取得した測定信号と、光センサ制御部により取得された検出信号とに基づいて、試料に発生しているホール電圧値を取得する。
【００３２】
これにより、第１から第３のいずれかの発明である交流磁場発生装置を備えるホール効果測定装置を実現することができる。
【発明の効果】
【００３３】
本発明によれば、室温（例えば、摂氏５０度以下の温度）においても高温（例えば、摂氏４００度以上の温度）においても精度良く半導体の物性測定を行うことができるホール効果測定装置、交流磁場発生装置を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】第１実施形態のホール効果測定装置１０００の概略構成図。
【図２】第１実施形態のホール効果測定装置１０００の第１回転体Ｒ１および第２回転体Ｒ２の概略構成図。
【図３】第１実施形態のホール効果測定装置１０００のスリット板２の概略構成図。
【図４】第１実施形態のホール効果測定装置１０００の第１回転体Ｒ１および試料ＳＰの概略構成図。
【図５】第１実施形態のホール効果測定装置１０００の測定部６の概略構成図。
【図６】ホール効果測定装置１０００において取得される検出信号Ｄｅｔ、参照信号Ｓｉｇ＿ｒｅｆ、信号Ｓｉｇ＿ｍｓｒの信号波形（一例）を示す図。
【図７】第１変形例のホール効果測定装置１０００Ａの概略構成図。
【図８】第２変形例のホール効果測定装置１０００Ｂの概略構成図。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
［第１実施形態］
第１実施形態について、図面を参照しながら、以下、説明する。
【００３６】
＜１．１：ホール効果効果測定装置の構成＞
図１は、第１実施形態のホール効果測定装置１０００の概略構成図である。
【００３７】
図２は、第１実施形態のホール効果測定装置１０００の第１回転体Ｒ１および第２回転体Ｒ２の概略構成図である。
【００３８】
図３は、第１実施形態のホール効果測定装置１０００のスリット板２の概略構成図である。
【００３９】
図４は、第１実施形態のホール効果測定装置１０００の第１回転体Ｒ１および試料ＳＰの概略構成図である。
【００４０】
図５は、第１実施形態のホール効果測定装置１０００の測定部６の概略構成図である。
【００４１】
なお、図１〜図４において、それぞれの図に示したように、ｘ軸、ｙ軸およびｚ軸が設定されている。
【００４２】
ホール効果測定装置１０００は、図１に示すように、基板Ｂ０と、基板Ｂ０上に配置されている基板Ｂ１および基板Ｂ２と、駆動部１と、シャフトＳｆｔと、第１回転体Ｒ１と、第２回転体Ｒ２と、スリット板２と、を備える。
【００４３】
また、ホール効果測定装置１０００は、発光部３１および受光部３２を含む光センサ３と、光センサ制御部４と、定電流供給部５と、測定部６と、物性評価値取得部７とを備える。また、ホール効果測定装置１０００は、各機能部を制御する制御部（不図示）を備える。
【００４４】
また、ホール効果測定装置１０００は、測定対象の試料ＳＰを保持する試料保持部（ホルダー）ＨＬＤを備える。
【００４５】
駆動部１は、シャフトＳｆｔと接続されており、制御部からの制御信号に従い、シャフトＳｆｔを回転駆動させる。
【００４６】
シャフトＳｆｔは、駆動部１により回転駆動される。シャフトＳｆｔは、第１回転体Ｒ１と、第２回転体Ｒ２と、スリット板２とに接続されている。シャフトＳｆｔは、シャフトＳｆｔの中心を回転軸（図１の回転軸Ｒ＿ａｘ）として、回転する。
【００４７】
なお、シャフトＳｆｔは、単一のシャフトにより構成されるものであってもよいし、複数のシャフトを連結した連結シャフトにより構成されるものであってもよい。また、シャフトＳｆｔは、連結シャフトを構成するシャフトとして、第１回転体Ｒ１、第２回転体Ｒ２、および、スリット板２の少なくとも１つを含むものであってもよい。
【００４８】
例えば、駆動部１は、図１に示すように、基板Ｂ０上に固定された基板Ｂ１上に設置されている。
【００４９】
第１回転体Ｒ１は、図１、図２に示すように、第１回転体用基板Ｒ１Ｂと、第１回転体用第１磁石Ｍｇ１１と、第１回転体用第２磁石Ｍｇ１２と、第１回転体用第３磁石Ｍｇ１３と、第１回転体用第４磁石Ｍｇ１４と、を備える。
【００５０】
第１回転体用基板Ｒ１Ｂは、円盤状の形状であり、中心部分に、シャフトＳｆｔを接続するための穴（開口）が形成されている。第１回転体用基板Ｒ１Ｂは、中心部分の穴に、シャフトＳｆｔを貫通させた状態で、シャフトＳｆｔと接続される。なお、第１回転体用基板Ｒ１ＢおよびシャフトＳｆｔにフランジを設け、当該フランジにより、第１回転体用基板Ｒ１ＢおよびシャフトＳｆｔを接続するようにしてもよい。
【００５１】
第１回転体用基板Ｒ１Ｂは、シャフトＳｆｔの中心軸を回転軸として、シャフトＳｆｔとともに回転する。また、第１回転体用基板Ｒ１Ｂは、第２回転体と対向する面において、第１回転体用第１磁石Ｍｇ１１と、第１回転体用第２磁石Ｍｇ１２と、第１回転体用第３磁石Ｍｇ１３と、第１回転体用第４磁石Ｍｇ１４とを設置するための領域を有している。
【００５２】
第１回転体用第１磁石Ｍｇ１１は、平板状の磁石であり、厚さ方向に磁化されている。第１回転体用第１磁石Ｍｇ１１は、第１回転体用基板Ｒ１Ｂの第２回転体Ｒ２と対向する面上に設置される。
【００５３】
第１回転体用第２磁石Ｍｇ１２は、平板状の磁石であり、厚さ方向に磁化されている。第１回転体用第２磁石Ｍｇ１２は、第１回転体用基板Ｒ１Ｂの第２回転体Ｒ２と対向する面上に設置される。
【００５４】
第１回転体用第３磁石Ｍｇ１３は、平板状の磁石であり、厚さ方向に磁化されている。第１回転体用第３磁石Ｍｇ１３は、第１回転体用基板Ｒ１Ｂの第２回転体Ｒ２と対向する面上に設置される。
【００５５】
第１回転体用第４磁石Ｍｇ１４は、平板状の磁石であり、厚さ方向に磁化されている。第１回転体用第４磁石Ｍｇ１４は、第１回転体用基板Ｒ１Ｂの第２回転体Ｒ２と対向する面上に設置される。
【００５６】
第１回転体用第１磁石Ｍｇ１１、第１回転体用第２磁石Ｍｇ１２、第１回転体用第３磁石Ｍｇ１３、および、第１回転体用第４磁石Ｍｇ１４は、図２に示すように、第１回転体用基板Ｒ１Ｂの円周方向に均等に並んで設置されており、それぞれ、隣接する磁石との間に、非磁化領域（間隙）が確保されるように、離間して配置されている。
【００５７】
また、第１回転体用第１磁石Ｍｇ１１、第１回転体用第２磁石Ｍｇ１２、第１回転体用第３磁石Ｍｇ１３、および、第１回転体用第４磁石Ｍｇ１４は、略同一形状（例えば、平面が矩形（例えば、正方形）である平板状の形状）を有している。
【００５８】
また、第１回転体用第１磁石Ｍｇ１１、第１回転体用第２磁石Ｍｇ１２、第１回転体用第３磁石Ｍｇ１３、および、第１回転体用第４磁石Ｍｇ１４は、図２に示すように、第２回転体Ｒ２に対向する側の表面の磁極が、それぞれ、隣接する磁石の磁極と異なるように設置されている。
【００５９】
例えば、図２の場合、
（１）第１回転体用第１磁石Ｍｇ１１の第２回転体Ｒ２に対向する側の表面の磁極は、Ｎ極であり、
（２）第１回転体用第２磁石Ｍｇ１２の第２回転体Ｒ２に対向する側の表面の磁極は、Ｓ極であり、
（３）第１回転体用第３磁石Ｍｇ１３の第２回転体Ｒ２に対向する側の表面の磁極は、Ｎ極であり、
（４）第１回転体用第４磁石Ｍｇ１４の第２回転体Ｒ２に対向する側の表面の磁極は、Ｓ極である。
【００６０】
第２回転体Ｒ２は、図１、図２に示すように、第２回転体用基板Ｒ２Ｂと、第２回転体用第１磁石Ｍｇ２１と、第２回転体用第２磁石Ｍｇ２２と、第２回転体用第３磁石Ｍｇ２３と、第２回転体用第４磁石Ｍｇ２４と、を備える。
【００６１】
第２回転体用基板Ｒ２Ｂは、円盤状の形状であり、中心部分に、シャフトＳｆｔを接続するための穴が形成されている。第２回転体用基板Ｒ２Ｂは、中心部分の穴に、シャフトＳｆｔを貫通させた状態で、シャフトＳｆｔと接続される。なお、第２回転体用基板Ｒ２ＢおよびシャフトＳｆｔにフランジを設け、当該フランジにより、第２回転体用基板Ｒ２ＢおよびシャフトＳｆｔを接続するようにしてもよい。
【００６２】
第２回転体用基板Ｒ２Ｂは、シャフトＳｆｔの中心軸を回転軸として、シャフトＳｆｔとともに回転する。また、第２回転体用基板Ｒ２Ｂは、第１回転体と対向する面において、第２回転体用第１磁石Ｍｇ２１と、第２回転体用第２磁石Ｍｇ２２と、第２回転体用第３磁石Ｍｇ２３と、第２回転体用第４磁石Ｍｇ２４とを設置するための領域を有している。
【００６３】
第２回転体用第１磁石Ｍｇ２１は、平板状の磁石であり、厚さ方向に磁化されている。第２回転体用第１磁石Ｍｇ２１は、第２回転体用基板Ｒ２Ｂの第１回転体Ｒ１と対向する面上に設置される。
【００６４】
第２回転体用第２磁石Ｍｇ２２は、平板状の磁石であり、厚さ方向に磁化されている。第２回転体用第２磁石Ｍｇ２２は、第２回転体用基板Ｒ２Ｂの第１回転体Ｒ１と対向する面上に設置される。
【００６５】
第２回転体用第３磁石Ｍｇ２３は、平板状の磁石であり、厚さ方向に磁化されている。第２回転体用第３磁石Ｍｇ２３は、第２回転体用基板Ｒ２Ｂの第１回転体Ｒ１と対向する面上に設置される。
【００６６】
第２回転体用第４磁石Ｍｇ２４は、平板状の磁石であり、厚さ方向に磁化されている。第２回転体用第４磁石Ｍｇ２４は、第２回転体用基板Ｒ２Ｂの第１回転体Ｒ１と対向する面上に設置される。
【００６７】
第２回転体用第１磁石Ｍｇ２１、第２回転体用第２磁石Ｍｇ２２、第２回転体用第３磁石Ｍｇ２３、および、第２回転体用第４磁石Ｍｇ２４は、図２に示すように、第２回転体用基板Ｒ２Ｂの円周方向に均等に並んで設置されており、それぞれ、隣接する磁石との間に、非磁化領域（間隙）が確保されるように、離間して配置されている。
【００６８】
また、第２回転体用第１磁石Ｍｇ２１、第２回転体用第２磁石Ｍｇ２２、第２回転体用第３磁石Ｍｇ２３、および、第２回転体用第４磁石Ｍｇ２４は、略同一形状（例えば、平面が矩形（例えば、正方形）である平板状の形状）を有している。
【００６９】
また、第２回転体用第１磁石Ｍｇ２１、第２回転体用第２磁石Ｍｇ２２、第２回転体用第３磁石Ｍｇ２３、および、第２回転体用第４磁石Ｍｇ２４は、図２に示すように、第１回転体Ｒ１に対向する側の表面の磁極が、それぞれ、隣接する磁石の磁極と異なるように設置されている。
【００７０】
例えば、図２の場合、
（１）第２回転体用第１磁石Ｍｇ２１の第１回転体Ｒ１に対向する側の表面の磁極は、Ｓ極であり、
（２）第２回転体用第２磁石Ｍｇ２２の第１回転体Ｒ１に対向する側の表面の磁極は、Ｎ極であり、
（３）第２回転体用第３磁石Ｍｇ２３の第１回転体Ｒ１に対向する側の表面の磁極は、Ｓ極であり、
（４）第２回転体用第４磁石Ｍｇ２４の第１回転体Ｒ１に対向する側の表面の磁極は、Ｎ極である。
【００７１】
また、第１回転体Ｒ１と第２回転体Ｒ２とは、回転軸方向（ｘ軸方向）の間に、図１に示すように、試料保持部ＨＬＤを配置できるように、離間して配置されている。図１の場合、第１回転体Ｒ１に設置された磁石（例えば、第１回転体用第１磁石Ｍｇ１１）の表面から、第２回転体Ｒ２に設置された磁石（例えば、第２回転体用第１磁石Ｍｇ２１）の表面までの回転軸方向（ｘ軸方向）の距離がｄ１となるように、第１回転体Ｒ１と第２回転体Ｒ２とが配置されている。
【００７２】
また、第１回転体用第１磁石Ｍｇ１１と第２回転体用第１磁石Ｍｇ２１とは、図２に示すように、ｘ軸方向から見た平面視において、第１回転体用第１磁石Ｍｇ１１と第２回転体用第１磁石Ｍｇ２１とが略一致して重なるように、配置されている。このように配置することで、第１回転体用第１磁石Ｍｇ１１と第２回転体用第１磁石Ｍｇ２１との間に、磁界の向きがｘ軸正方向となる磁界を発生させることができる。
【００７３】
第１回転体用第２磁石Ｍｇ１２と第２回転体用第２磁石Ｍｇ２２とは、図２に示すように、ｘ軸方向から見た平面視において、第１回転体用第２磁石Ｍｇ１２と第２回転体用第２磁石Ｍｇ２２とが略一致して重なるように、配置されている。このように配置することで、第１回転体用第２磁石Ｍｇ１２と第２回転体用第２磁石Ｍｇ２２との間に、磁界の向きがｘ軸負方向となる磁界を発生させることができる。
【００７４】
第１回転体用第３磁石Ｍｇ１３と第２回転体用第３磁石Ｍｇ２３とは、図２に示すように、ｘ軸方向から見た平面視において、第１回転体用第３磁石Ｍｇ１３と第２回転体用第３磁石Ｍｇ２３とが略一致して重なるように、配置されている。このように配置することで、第１回転体用第３磁石Ｍｇ１３と第２回転体用第３磁石Ｍｇ２３との間に、磁界の向きがｘ軸正方向となる磁界を発生させることができる。
【００７５】
第１回転体用第４磁石Ｍｇ１４と第２回転体用第４磁石Ｍｇ２４とは、図２に示すように、ｘ軸方向から見た平面視において、第１回転体用第４磁石Ｍｇ１４と第２回転体用第４磁石Ｍｇ２４とが略一致して重なるように、配置されている。このように配置することで、第１回転体用第４磁石Ｍｇ１４と第２回転体用第４磁石Ｍｇ２４との間に、磁界の向きがｘ軸負方向となる磁界を発生させることができる。
【００７６】
第１回転体Ｒ１と第２回転体Ｒ２とを上記のように構成し、シャフトＳｆｔを回転させることで、試料ＳＰが配置されている空間において、シャフトＳｆｔの回転に応じて、磁界の向きが変化する。つまり、第１回転体Ｒ１と第２回転体Ｒ２とを上記のように構成し、シャフトＳｆｔを回転させることで、試料ＳＰが配置されている空間において、交流磁場を発生させることができる。
【００７７】
スリット板２は、図１、図３に示すように、円盤状の形状であり、中心部分に、シャフトＳｆｔを接続するための穴（開口）が形成されている。スリット板２は、中心部分の穴に、シャフトＳｆｔを貫通させた状態で、シャフトＳｆｔと接続される。なお、スリット板２およびシャフトＳｆｔにフランジを設け、当該フランジにより、スリット板２およびシャフトＳｆｔを接続するようにしてもよい。
【００７８】
スリット板２は、シャフトＳｆｔの中心軸を回転軸として、シャフトＳｆｔとともに回転する。また、スリット板２には、１または複数のスリットが形成されている。スリット板２が複数のスリットを含む場合、当該複数のスリットは、例えば、円周方向に並んで均等に配置される。
【００７９】
以下では、説明便宜のため、スリット板２に２つのスリットＳｌｔ１、Ｓｌｔ２が形成されている場合を一例として、説明する。
【００８０】
スリットＳｌｔ１およびスリットＳｌｔ２は、図３に示すように、ｘ軸方向から見た平面視において、互いに径方向反対側となる位置に形成されている。
【００８１】
そして、スリットＳｌｔ１は、スリットＳｌｔ１の中心点と回転軸Ｒ＿ａｘ（スリット板の中心位置）との距離が距離ｄ２となる位置に形成されており、かつ、半径ｒ１の円状の開口を形成するように形成されている。
【００８２】
スリットＳｌｔ２は、スリットＳｌｔ２の中心点と回転軸Ｒ＿ａｘ（スリット板の中心位置）との距離が距離ｄ２となる位置に形成されており、かつ、半径ｒ１の円状の開口を形成するように形成されている。
【００８３】
スリットＳｌｔ１は、スリット板２が回転軸Ｒ＿ａｘを中心として回転した場合、スリットＳｌｔ１が光センサ３の発光部３１と受光部３２との間を通過するときに、光センサ３の発光部３１から照射された光が受光部３２に到達するような形状として、スリット板２上に形成されている。
【００８４】
スリットＳｌｔ２は、スリット板２が回転軸Ｒ＿ａｘを中心として回転した場合、スリットＳｌｔ２が光センサ３の発光部３１と受光部３２との間を通過するときに、光センサ３の発光部３１から照射された光が受光部３２に到達するような形状として、スリット板２上に形成されている。
【００８５】
なお、スリットＳｌｔ１およびスリットＳｌｔ２の形状（開口の形状）は、上記に限定されず、スリットＳｌｔ２が光センサ３の発光部３１と受光部３２との間に位置するとき、光センサ３の発光部３１から照射された光が受光部３２に到達するように形成された開口であれば、他の形状であっても良い。
【００８６】
スリットＳｌｔ１（またはスリットＳｌｔ２）の半径ｒ１は、スリット板２が回転軸Ｒ＿ａｘを中心として回転した場合、スリットＳｌｔ１（またはスリットＳｌｔ２）が光センサ３の発光部３１と受光部３２との間を通過するときに、光センサ３の発光部３１から照射された光が受光部３２に十分到達するような値であればよい。
【００８７】
光センサ３は、発光部３１と受光部３２とを備え、光センサ制御部４により制御される。光センサ３は、例えば、フォトカプラにより実現される。光センサ３は、図１、図３に示すように、ｚ軸方向から見たときにコの字形状を有している。光センサ３は、図３に示すように、ベース部３ｂと、それぞれ、ベース部３ｂの両端部からベース部３ｂに対して垂直方向（図３のｙ軸正方向）に延びる第１側壁部３ａおよび第２側壁部３ｃとを備える。
【００８８】
光センサ３の第１側壁部３ａと第２側壁部３ｃとは、図３に示すように、回転軸Ｒ＿ａｘの軸方向（ｘ軸方向）においてスリット板２が配置できるスペースを確保できるように配置されている。光センサ３は、図３に示すように、スリット板２と接触せず、スリット板２の回転を妨げない状態を維持できる位置に設置される。
【００８９】
発光部３１は、第１側壁部３ａの内側に設置されている。発光部３１は、光センサ制御部４からの指令に基づいて、所定の強度の光を照射する。
【００９０】
受光部３２は、第２側壁部３ｃの内側に設置されている。受光部３２は、発光部３１から照射された光が受光部３２に到達した場合、光を検知したことを示す検知信号を光センサ制御部４に出力する。
【００９１】
発光部３１と受光部３２とは、スリットＳｌｔ１（またはスリットＳｌｔ２）が第１側壁部３ａと第２側壁部３ｃとの間に位置するとき、発光部３１から照射された光が受光部３２に到達するように、配置されている。発光部３１と受光部３２とをこのように配置することで、スリットＳｌｔ１（またはスリットＳｌｔ２）が第１側壁部３ａと第２側壁部３ｃとの間に位置するとき、発光部３１から照射された光が、スリットＳｌｔ１（またはスリットＳｌｔ２）を通過し、受光部３２に到達する。
【００９２】
例えば、光センサ３は、図１に示すように、基板Ｂ０上に固定された基板Ｂ２上に設置されている。
【００９３】
光センサ制御部４は、制御部（不図示）からの指令（制御信号）に基づいて、光センサ３を制御する。光センサ制御部４は、例えば、制御部から、光センサ３の発光部３１から光を照射するように指示する制御信号を受信すると、当該制御信号に従い、光センサ３の発光部３１から光を照射する。
【００９４】
また、光センサ制御部４は、光センサ３から検知信号（受光部３２が光を検知したことを示す信号）を受信する。そして、光センサ制御部４は、受信した信号に基づいて、検出信号Ｄｅｔを生成し、生成した検出信号Ｄｅｔを測定部６に出力する。
【００９５】
定電流供給部５は、試料ＳＰに定電流を供給する定電流源である。例えば、図４に示すように、定電流供給部５の電源供給用端子（不図示）を、試料ＳＰの端点ｐ１に、配線を介して電気的に接続し、かつ、定電流供給部５のＧＮＤ端子（不図示）を、試料ＳＰの端点ｐ２に、配線を介して電気的に接続する。これにより、定電流供給部５から試料ＳＰに定電流（定電流Ｉ１）を供給することができる。
【００９６】
測定部６は、図５に示すように、電位差取得部６１と、参照信号取得部６２と、乗算部６３と、ＬＰＦ部６４とを備える。測定部６は、例えば、ロックインアンプにより実現される。
【００９７】
電位差取得部６１は、試料ＳＰに発生するホール電圧を測定するための機能部である。図１、図４に示すように、電位差取得部６１の第１端子が、配線を介して、試料の端点ｐ３に電気的に接続され、電位差取得部６１の第２端子が、配線を介して、試料の端点ｐ４に電気的に接続される。電位差取得部６１は、配線を介して、試料の端点ｐ３から入力された信号Ｓｉｇ１と、配線を介して、試料の端点ｐ４から入力された信号Ｓｉｇ２とに基づいて、試料ＳＰの端点ｐ３−端点ｐ４間の電位差（ホール電圧に相当する電位差）を取得する。そして、電位差取得部６１は、取得した試料ＳＰの端点ｐ３−端点ｐ４間の電位差（ホール電圧に相当する電位差）を示す信号を信号Ｓｉｇ＿ｍｓｒとして乗算部６３に出力する。
【００９８】
参照信号取得部６２は、光センサ制御部４から出力される検出信号Ｄｅｔを入力する。参照信号取得部６２は、検出信号Ｄｅｔに基づいて、参照信号Ｓｉｇ＿ｒｅｆを取得し、取得した参照信号Ｓｉｇ＿ｒｅｆを乗算部６３に出力する。
【００９９】
乗算部６３は、電位差取得部６１から出力される信号Ｓｉｇ＿ｍｓｒと、参照信号取得部６２から出力される参照信号Ｓｉｇ＿ｒｅｆとを入力する。乗算部６３は、信号Ｓｉｇ＿ｍｓｒと、参照信号Ｓｉｇ＿ｒｅｆとに対して乗算処理を行い、乗算信号Ｓｉｇ３を取得する。そして、乗算部６３は、取得した乗算信号Ｓｉｇ３をＬＰＦ部６４に出力する。
【０１００】
ＬＰＦ部６４は、乗算部６３から出力される乗算信号Ｓｉｇ３を入力する。ＬＰＦ部６４は、乗算信号Ｓｉｇ３に対して、ＬＰＦ（ローパスフィルタ）処理を行い、ＬＰＦ処理後の信号を信号Ｓｉｇ＿ｏｕｔとして、物性評価値取得部７に出力する。
【０１０１】
物性評価値取得部７は、測定部６から出力される信号Ｓｉｇ＿ｏｕｔを入力する。物性評価値取得部７は、信号Ｓｉｇ＿ｏｕｔに基づいて、所定の物性評価値を取得する。
【０１０２】
＜１．２：ホール効果効果測定装置の動作＞
以上のように構成されたホール効果測定装置１０００の動作について、以下、図面を参照しながら、説明する。
【０１０３】
図６は、ホール効果測定装置１０００において取得される検出信号Ｄｅｔ、参照信号Ｓｉｇ＿ｒｅｆ、信号Ｓｉｇ＿ｍｓｒの信号波形（一例）を示す図である。また、図６では、試料保持部ＨＬＤ、試料ＳＰが配置されている領域における磁界の向きＤｉｒ＿Ｂを模式的に示している。なお、磁界の向きＤｉｒ＿Ｂの「Ｎ」は、試料保持部ＨＬＤ、試料ＳＰが配置されている領域における磁界の向き磁界の向きがｘ軸正方向であり、磁界の向きＤｉｒ＿Ｂの「Ｓ」は、試料保持部ＨＬＤ、試料ＳＰが配置されている領域における磁界の向き磁界の向きがｘ軸負方向であることを示している。
【０１０４】
まず、測定対象とする試料ＳＰを試料保持部ＨＬＤに装着する。なお、説明便宜のため、試料ＳＰは、正方形の平板状の物体（半導体）であるものとする。
【０１０５】
また、図４に示すように、測定部６に接続されている２本の配線が、それぞれ、試料ＳＰの端点ｐ３、ｐ４に接続される。さらに、定電流供給部５の電源供給用端子（不図示）に接続されている配線が試料ＳＰの端点ｐ１に接続され、定電流供給部５のＧＮＤ端子（不図示）に接続されている配線が試料ＳＰの端点ｐ２に接続される。
【０１０６】
このように接続することで、試料ＳＰの端点ｐ１から端点ｐ２に向かって、定電流供給部５から定電流Ｉ１を流し、試料ＳＰの端点ｐ３、ｐ４間の電圧（ホール電圧）を測定部６により測定することが可能になる。
【０１０７】
上記のように配線した後、試料保持部ＨＬＤは、試料ＳＰを装着した状態で、図１に示すように、第１回転体Ｒ１と第２回転体Ｒ２の回転軸方向（ｘ軸方向）の間に配置される。
【０１０８】
次に、制御部（不図示）は、駆動部１に対して、所定の周波数ｆ１［Ｈｚ］によりシャフトＳｆｔを回転させるための制御信号を出力する。
【０１０９】
駆動部１は、上記制御信号に従い、所定の周波数ｆ１［Ｈｚ］でシャフトを回転させる。なお、所定の周波数は、２Ｈｚ以上の周波数であることが好ましい。
【０１１０】
第１回転体Ｒ１、第２回転体Ｒ２、および、スリット板２は、シャフトＳｆｔに接続されているので、回転ズレを起こすことなく、シャフトＳｆｔとともに周波数ｆ１で回転する。つまり、周波数ｆ１に相当する角周波数ω（＝２πｆ１）で、一定の角速度を保ったまま、第１回転体Ｒ１、第２回転体Ｒ２、および、スリット板２は、シャフトＳｆｔとともに回転する。
【０１１１】
なお、説明便宜のため、シャフトＳｆｔの回転方向は、回転軸Ｒ＿ａｘのｘ軸正方向からみたときに時計回りの方向であるものとして、以下、説明する。
【０１１２】
角周波数ω（＝２πｆ１）で一定の角速度を保ったまま、第１回転体Ｒ１、第２回転体Ｒ２、および、スリット板２がシャフトＳｆｔとともに回転している状態において、光センサ制御部４は、光センサ３の発光部３１から光を発光させるように制御する。光センサ３の受光部３２は、スリットＳｌｔ１、Ｓｌｔ２を通ってスリット板２を通過した発光部３１からの光を検知し、光を検知したことを示す検知信号を光センサ制御部４に出力する。
【０１１３】
光センサ制御部４は、光センサ３から検知信号（受光部３２が光を検知したことを示す信号）を受信し、受信した信号に基づいて、検出信号Ｄｅｔを生成する。
【０１１４】
光センサ制御部４は、例えば、図６に示すような検出信号Ｄｅｔを生成する。つまり、光センサ制御部４は、光センサ３からの検知信号に基づいて、スリット板２のスリットＳｌｔ１またはＳｌｔ２の中心を通過した光を光センサ３の受光部３２が検知したタイミングを立ち上がりエッジ（ローレベル（論理負レベル）からハイレベル（論理正レベル）に移行するタイミング）とする検出信号Ｄｅｔを生成する。
【０１１５】
そして、光センサ制御部４は、生成した検出信号Ｄｅｔを測定部６の参照信号取得部６２に出力する。
【０１１６】
測定部６の電位差取得部６１は、入力される信号Ｓｉｇ１、Ｓｉｇ２の電位差を検出することで、試料ＳＰの端点ｐ３−端点ｐ４間の電位差（ホール電圧に相当する電位差）を取得する。そして、電位差取得部６１は、取得した試料ＳＰの端点ｐ３−端点ｐ４間の電位差（ホール電圧に相当する電位差）を示す信号を信号Ｓｉｇ＿ｍｓｒとして、乗算部６３に出力する。
【０１１７】
なお、測定部６により取得される信号Ｓｉｇ＿ｍｓｒは、図６に示すように、
Ｓｉｇ＿ｍｓｒ＝Ａｃｏｓ（ωｔ）
ｔ：時間
ω：角周波数ω（＝２πｆ１＝２π／Ｔ）
と近似できる。したがって、以下では、説明便宜のため、測定部６により取得される信号Ｓｉｇ＿ｍｓｒは、上記であるものとして、説明する。なお、信号Ｓｉｇ＿ｍｓｒに高調波成分が含まれる場合、乗算部６３での処理、ＬＰＦ部６４での処理により、当該高調波成分が除去されるので、上記近似を行っても問題ない。
【０１１８】
参照信号取得部６２は、光センサ制御部４から出力される検出信号Ｄｅｔに基づいて、参照信号Ｓｉｇ＿ｒｅｆを取得する。具体的には、参照信号取得部６２は、図６に示すように、スリットＳｌｔ１を通過した光を検出したタイミングに相当する検出信号Ｄｅｔの立ち上がりエッジを位相０とし、スリットＳｌｔ２を通過した光を検出したタイミングに相当する検出信号Ｄｅｔの立ち上がりエッジを位相πとし、振幅を１とする余弦信号を参照信号Ｓｉｇ＿ｒｅｆとして生成する。
【０１１９】
図６において、時刻ｔ０＝０とすると、参照信号取得部６２は、
Ｓｉｇ＿ｒｅｆ＝ｃｏｓ（ωｔ）
ｔ：時間
ω：角周波数ω（＝２πｆ１＝２π／Ｔ）
となる参照信号Ｓｉｇ＿ｒｅｆを生成する。
【０１２０】
そして、参照信号取得部６２は、生成した参照信号Ｓｉｇ＿ｒｅｆを乗算部６３に出力する。
【０１２１】
乗算部６３は、信号Ｓｉｇ＿ｍｓｒと、参照信号Ｓｉｇ＿ｒｅｆとに対して乗算処理を行い、乗算信号Ｓｉｇ３を取得する。つまり、乗算部６３は、下記数式に相当する乗算処理を行い、乗算信号Ｓｉｇ３を取得する。
Ｓｉｇ３＝Ｓｉｇ＿ｍｓｒ×Ｓｉｇ＿ｒｅｆ
＝Ａｃｏｓ（ωｔ）×ｃｏｓ（ωｔ）
＝（Ａ／２）｛ｃｏｓ（２ωｔ）＋ｃｏｓ（０）｝
ＬＰＦ部６４は、乗算信号Ｓｉｇ３に対して、ＬＰＦ（ローパスフィルタ）処理を行う。具体的には、ＬＰＦ部６４は、Ｓｉｇ３の成分「（Ａ／２）ｃｏｓ（２ωｔ）」を十分除去できるカットオフ周波数を有するＬＰＦにより実現される。そして、ＬＰＦ部６４は、乗算信号Ｓｉｇ３に対して、ＬＰＦ（ローパスフィルタ）処理を行うことで、不要な高周波成分を除去し、直流成分「（Ａ／２）ｃｏｓ（０）」を抽出する。つまり、ＬＰＦ部６４は、
Ｓｉｇ＿ｏｕｔ＝（Ａ／２）ｃｏｓ（０）＝Ａ／２
として、信号Ｓｉｇ＿ｏｕｔを取得する。そして、ＬＰＦ部６４は、取得した信号Ｓｉｇ＿ｏｕｔを物性評価値取得部７に出力する。
【０１２２】
物性評価値取得部７は、測定部６から出力される信号Ｓｉｇ＿ｏｕｔに基づいて、所定の物性評価値を取得する。例えば、物性評価値取得部７は、試料ＳＰのキャリア密度ｎを測定する場合、以下のような処理を行う。つまり、定電流供給部５が試料ＳＰに供給している電流Ｉ１の電流値をＩとし、試料ＳＰが配置されている領域の磁束密度（磁石Ｍｇ１１−磁石Ｍｇ２１間、磁石Ｍｇ１２−磁石Ｍｇ２２間、磁石Ｍｇ１３−磁石Ｍｇ２３間、磁石Ｍｇ１４−磁石Ｍｇ２４間の磁束密度）をＢとすると、物性評価値取得部７は、
ＶＨ＝２×Ｓｉｇ＿ｏｕｔ＝Ａ
ｎ＝ＩＢ／（ｅＶＨｔ）
ＶＨ：測定電圧（ホール電圧）
ｅ：素電荷
ｔ：試料ＳＰの厚さ
に相当する算出処理を行うことで、試料ＳＰのキャリア密度ｎを測定することができる。
なお、磁場変化が高調波成分を含む場合、物性評価値取得部７は、上記式において、
Ｂ＝Ｂ１ｃｏｓ（ωｔ）＋Ｂ３ｃｏｓ（３ωｔ）＋＋Ｂ５ｃｏｓ（５ωｔ）
＋・・・＋Ｂ２ｎ＋１ｃｏｓ（（２ｎ＋１）ωｔ）
として、上記数式に相当する算出処理を行うことで、試料ＳＰのキャリア密度ｎを測定することができる。
【０１２３】
また、試料ＳＰの抵抗率ρを、例えば、電極を試料面内の４つの対称位置に設定し抵抗電圧を測定する手法により取得（測定）すれば、物性評価値取得部７が以下の算出処理を行うことで、試料ＳＰのキャリア移動度μも取得することができる。
μ＝１／（ｅｎρ）
ρ：抵抗率
ｅ：素電荷
ｎ：キャリア密度
以上のように、ホール効果測定装置１０００では、シャフトＳｆｔに連結された第１回転体Ｒ１、第２回転体Ｒ２、および、スリット板２が、シャフトＳｆｔともに、一定の角速度で回転することで、試料ＳＰが配置されている領域において、交流磁場を発生させることができる。そして、ホール効果測定装置１０００では、スリット板２のスリットＳｌｔ１、Ｓｌｔ２の位置を光センサ３により検出し、検出した信号に基づいて、参照信号Ｓｉｇ＿ｒｅｆを生成する。このため、ホール効果測定装置１０００では、従来技術のように参照信号を取得するために、ホール素子を用いる必要がない。さらに、ホール効果測定装置１０００では、参照信号Ｓｉｇ＿ｒｅｆを取得するためのスリット板２および光センサ３を、試料ＳＰを含む領域であって、交流磁場を発生させる領域から離間した場所に配置させることができる。その結果、ホール効果測定装置１０００では、試料ＳＰを含む領域を高温（例えば、摂氏４００度以上の温度）にした状態であっても、スリット板２および光センサ３により、高精度な参照信号Ｓｉｇ＿ｒｅｆを取得することができる。
【０１２４】
そして、ホール効果測定装置１０００では、高精度な参照信号Ｓｉｇ＿ｒｅｆを用いて、測定部により上記の算出処理を行うことで、試料ＳＰの物性評価値（例えば、キャリア密度）を取得することができる。
【０１２５】
以上のように、ホール効果測定装置１０００では、高温（例えば、摂氏４００度以上の温度）においても精度良く半導体の物性測定を行うことができる。なお、ホール効果測定装置１０００では、室温（例えば、摂氏５０度以下の温度）においても精度良く半導体の物性測定を行うことができる。
【０１２６】
なお、「交流磁場発生装置」は、シャフトＳｆｔと、駆動部１と、第１回転体Ｒ１と、第２回転体Ｒ２と、スリット板２と、光センサ３とにより実現される。
【０１２７】
≪第１変形例≫
次に、第１実施形態の第１変形例について説明する。
【０１２８】
図７は、第１変形例のホール効果測定装置１０００Ａの概略構成図である。
【０１２９】
なお、本変形例において、上記実施形態と同様の部分については、同一符号を付し、詳細な説明を省略する。
【０１３０】
本変形例のホール効果測定装置１０００Ａでは、図７に示すように、第１回転体Ｒ１に設けられた第１ヨークＹｋ１と、第２回転体Ｒ２に設けられた第２ヨークＹｋ２と、をさらに備える。
【０１３１】
第１ヨークＹｋ１は、例えば、図７に示すように、ｚ軸方向からみた断面視において、第１回転体用基板Ｒ１Ｂと、第１回転体用の磁石Ｍｇ１１〜Ｍｇ１４との間に配置されている。第１ヨークＹｋ１は、例えば、図７に示すように、第１回転体用基板Ｒ１Ｂと略同一の半径を有する円盤状の形状である。このような形状の第１ヨークＹｋ１を第１回転体Ｒ１に設けることで、試料ＳＰが保持される領域における磁界の磁束密度を大きくすることができる。また、第１ヨークＹｋ１は、第１回転体用基板Ｒ１Ｂに固定されており、シャフトＳｆｔとともに回転する。
【０１３２】
第２ヨークＹｋ２は、例えば、図７に示すように、ｚ軸方向からみた断面視において、第２回転体用基板Ｒ２Ｂと、第２回転体用の磁石Ｍｇ２１〜Ｍｇ２４との間に配置されている。第２ヨークＹｋ２は、例えば、図７に示すように、第２回転体用基板Ｒ２Ｂと略同一の半径を有する円盤状の形状である。このような形状の第２ヨークＹｋ２を第２回転体Ｒ２に設けることで、試料ＳＰが保持される領域における磁界の磁束密度を大きくすることができる。また、第２ヨークＹｋ２は、第２回転体用基板Ｒ２Ｂに固定されており、シャフトＳｆｔとともに回転する。
【０１３３】
以上のように構成されたホール効果測定装置１０００Ａは、第１実施形態のホール効果測定装置１０００と同様の効果を奏するともに、第１ヨークＹｋ１および第２ヨークＹｋ２により、試料ＳＰが保持される領域の磁界の磁束密度を大きくすることができる。
【０１３４】
≪第２変形例≫
次に、第１実施形態の第２変形例について説明する。
【０１３５】
図８は、第２変形例のホール効果測定装置１０００Ｂの概略構成図である。
【０１３６】
なお、本変形例において、上記実施形態と同様の部分については、同一符号を付し、詳細な説明を省略する。
【０１３７】
本変形例のホール効果測定装置１０００Ｂでは、図８に示すように、試料保持部ＨＬＤが筐体Ｃ１に収納されており、さらに、筐体Ｃ１が基台Ｂ３により支持されている。
【０１３８】
つまり、試料保持部ＨＬＤと、ホール効果測定装置１０００Ｂの回転駆動系の機構とが、構造的に分離されている。このため、ホール効果測定装置１０００Ｂでは、駆動部１によりシャフトＳｆｔを回転させたときの振動等が試料保持部ＨＬＤに伝達しない。その結果、ホール効果測定装置１０００Ｂでは、より精度の高い物性値の測定を行うことができる。
【０１３９】
なお、図８に示すように、筐体Ｃ１に加熱装置（ヒータ（例えば、セラミックヒータ））ＨＴを装着するようにしてもよい。このようにすることで、当該加熱装置により、試料ＳＰを加熱し、高温状態での試料ＳＰの物性測定を行うことができる。
【０１４０】
［他の実施形態］
図１、図７、図８において、磁石の磁極を明示するために「Ｎ」、「Ｓ」の文字を付して図示しているが、これは便宜的なものである。図中の「Ｎ」、「Ｓ」の文字は、厚さ方向に磁化されている平板状の磁石の磁化方向を明示するために、便宜的に付したものである。
上記実施形態において、第１回転体Ｒ１が４個の磁石Ｍｇ１１〜Ｍｇ１４を備え、第２回転体Ｒ２が４個の磁石Ｍｇ２１〜Ｍｇ２４を備える場合について、説明したが、これに限定されることはない。例えば、ホール効果測定装置の第１回転体Ｒ１がＮ個（Ｎ：２以上の自然数）の磁石（例えば、円周方向に均等に配置されているＮ個の磁石）を備え、第２回転体Ｒ２がＮ個（Ｎ：２以上の自然数）の磁石（例えば、円周方向に均等に配置されているＮ個の磁石）を備えていてもよい。そして、第１回転体Ｒ１および第２回転体Ｒ２のＮ対の磁石により、第１回転体Ｒ１と第２回転体Ｒ２を回転させることで、回転軸方向の第１回転体Ｒ１と第２回転体Ｒ２との間に、交流磁場が発生するようにしてもよい。
【０１４１】
上記実施形態の各機能ブロックの処理の一部または全部は、プログラムにより実現されるものであってもよい。そして、上記実施形態の各機能ブロックの処理の一部または全部は、コンピュータにおいて、中央演算装置（ＣＰＵ）により行われる。また、それぞれの処理を行うためのプログラムは、ハードディスク、ＲＯＭなどの記憶装置に格納されており、ＲＯＭにおいて、あるいはＲＡＭに読み出されて実行される。
【０１４２】
また、上記実施形態の各処理をハードウェアにより実現してもよいし、ソフトウェア（ＯＳ（オペレーティングシステム）、ミドルウェア、あるいは、所定のライブラリとともに実現される場合を含む。）により実現してもよい。さらに、ソフトウェアおよびハードウェアの混在処理により実現しても良い。なお、上記実施形態に係るホール効果測定装置をハードウェアにより実現する場合、各処理を行うためのタイミング調整を行う必要があるのは言うまでもない。上記実施形態においては、説明便宜のため、実際のハードウェア設計で生じる各種信号のタイミング調整の詳細については省略している。
【０１４３】
また、上記実施形態における処理方法の実行順序は、必ずしも、上記実施形態の記載に制限されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で、実行順序を入れ替えることができるものである。
【０１４４】
前述した方法をコンピュータに実行させるコンピュータプログラム及びそのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体は、本発明の範囲に含まれる。ここで、コンピュータ読み取り可能な記録媒体としては、例えば、フレキシブルディスク、ハードディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＭＯ、ＤＶＤ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＡＭ、大容量ＤＶＤ、次世代ＤＶＤ、半導体メモリを挙げることができる。
【０１４５】
上記コンピュータプログラムは、上記記録媒体に記録されたものに限られず、電気通信回線、無線又は有線通信回線、インターネットを代表とするネットワーク等を経由して伝送されるものであってもよい。
【０１４６】
なお、本発明の具体的な構成は、前述の実施形態に限られるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更および修正が可能である。
【産業上の利用可能性】
【０１４７】
本発明によれば、高温においても精度良く半導体の物性測定を行うことができるホール効果測定装置、交流磁場発生装置を実現することができる。このため、本発明は、物性測定関連産業分野において、有用であり当該分野において実施することができる。
【符号の説明】
【０１４８】
１０００、１０００Ａ、１０００Ｂ  ホール効果測定装置
Ｓｆｔ  シャフト
１  駆動部
２  スリット板
３  光センサ
４  光センサ制御部
５  定電流供給部
６  測定部
７  物性評価値取得部
ＳＰ  試料
ＨＬＤ  試料保持部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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