霍爾效應是電磁效應的一種，當電流垂直于外磁場通過半導體時，載流子發生偏轉，垂直于電流和磁場的方向會產生一附加電場，從而在半導體的兩端產生電勢差，這一現象就是霍爾效應。霍爾效應廣泛應用于材料表征和磁場感應。

材料表征

在材料表征應用中，材料放置在已知的磁場 B 之中。同時，測量霍爾電壓 VXY（圖1）、通過樣本的電壓 VXX 和通過材料的電流 IR。根據這些測量值，我們可以推斷材料性質，例如載流子密度、載流子極性、載流子遷移率和材料的導電性。

這項技術還可用于測量量子霍爾效應以及整數、分數、自旋、逆自旋等多種衍生效應，從而測量二維電子氣 (2DEG) 材料的新物理性質。

磁場感應

當材料性質已知時，霍爾效應可用于推斷多個數量級范圍內的外部磁場強度。可以通過向樣本施加直流電壓來執行測量，但是通常交流測量的速度更快、結果更準確。交流測量的其他優點還包括精度和靈敏度更高，能夠在更大的測量范圍內實現更高信噪比 (SNR)。

圖1.測量霍爾電壓結構圖

如圖1所示，測量需要使用兩個鎖相放大器。賽恩科儀OE1022D是一款雙通道鎖相放大器，擁有2個獨立且同步的鎖放單元，一臺鎖相放大器就可以滿足雙路測量需求，大大提高測試效率。而且雙通道鎖相放大器的同步性和一致性遠遠優于兩臺單通道鎖相放大器。

（圖中表示為 LIA A通道）提供恒定交流電壓以使樣本中產生電流。通常情況下，只需放置一個遠大于電路中所有其他電阻之和的限流電阻 RL，即可假定電流在測量過程中保持恒定。測量通過樣本的電流，即可實現更精準的測量。OE1022D雙通道鎖相放大器A通道測量霍爾電壓 VXY，而OE1022D雙通道鎖相放大器B通道（圖中表示為 LIA B通道）測量通過樣本的電壓 VXX。