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最新霍尔效应及其应用实验报告资料
学生物理实验报告
实验名称霍尔效应及其应用
学院专业班级报告人学号
同组人学号
理论课任课教师
实验课指导教师
实验日期
报告日期
实验成绩
批改日期
与洛伦兹力F
为霍尔电场强度，
图（2）霍尔效应实验仪示意图
接线时严禁将测试仪的励磁电源“I M输出”误接到实验仪的“Is输入”或“
否则一旦通电，霍尔元件即遭损坏！
（2）对测试仪进行调零。将测试仪的“Is调节”和“ I M调节”旋钮均置零位，待开机数分钟后若V H显示不为零，可通过面板左下方小孔的“调零”电位器实现调零，即“（3）测绘V H－Is曲线。将实验仪的“V H、Vσ”切换开关投向V H侧，测试仪的“功能切换”置。保持I M值不变（取I M＝0.6A），测绘V H－Is曲线。
可得。、请根据欧姆定律推导出（电导率
和可得
霍尔效应实验报告(DOC)
大学
本(专)科实验报告
课程名称：
姓名：
学院：
系：
专业：
年级：
学号：
指导教师：
成绩：
年月日
（实验报告目录）
实验名称
一、实验目的和要求
二、实验原理
三、主要实验仪器
四、实验内容及实验数据记录
五、实验数据处理与分析
六、质疑、建议
霍尔效应实验
一．实验目的和要求：
1、了解霍尔效应原理及测量霍尔元件有关参数.
2、测绘霍尔元件的s H I V -，M H I V -曲线了解霍尔电势差H V 与霍尔元件控制（工作）电流s I 、励磁电流M I 之间的关系。
3、学习利用霍尔效应测量磁感应强度B 及磁场分布。
4、判断霍尔元件载流子的类型，并计算其浓度和迁移率。
5、学习用“对称交换测量法”消除负效应产生的系统误差。
二．实验原理：
1、霍尔效应
霍尔效应是导电材料中的电流与磁场相互作用而产生电动势的效应，从本质上讲，霍尔效应是运动的带电粒子在磁场中受洛仑兹力的作用而引起的偏转。当带电粒子（电子或空穴）被约束在固体材料中，这种偏转就导致在垂直电流和磁场的方向上产生正负电荷在不同侧的聚积，从而形成附加的横向电场。
如右图（1）所示，磁场B 位于Z 的正向，与之垂直的半导体薄片上沿X 正向通以电流s I （称为控制电流或工作电流），假设载流子为电子（N 型
半导体材料），它沿着与电流s I 相反的X 负向运动。
由于洛伦兹力L f 的作用，电子即向图中虚线箭头所指的位于y 轴负方向的B 侧偏转，并使B 侧形成电子积累，而相对的A 侧形成正电荷积累。与此同时运动的电子还受到由于两种积累的异种电荷形成的反向电场力E f 的作用。随着电荷积累量的增加，E f 增大，当两力大小相等（方向相反）时，L f =-E f ，则电子积累便达到动态平衡。这时在A 、B 两端面之间建立的电场称为霍尔电场H E ，相应的电势差称为霍尔电压H V 。
霍尔效应实验报告（附带实验结论）
《霍尔效应》参考实验报告附带结论
实验目的
1.了解霍尔效应实验原理。
2.测量霍尔电流与霍尔电压之间的关系。
3.测量励磁电流与霍尔电压之间的关系。
4.学会用“对称测量法”消除负效应的影响。
实验仪器
霍尔效应实验仪。
实验步骤
1.正确连接电路，调节霍尔元件处于隙缝的中间位置。
2.测量不等位电势。令励磁电流
I=0mA，霍尔电流H I=1.00mA，
M
2.00mA，…，10.00mA，测量霍尔元件的不等位电势随霍尔电流的对应关系。
2.测量霍尔电流与霍尔电
I压H U的关系。令励磁电流M I=400mA,调
H
节霍尔电流
I=1.00mA，2.00mA，…，10.00mA（每隔1.0mA改变一
H
次），分别改变励磁电流和霍尔电流的方向，记录对应的霍尔电压。
3.测量励磁电流与霍尔电
I压H U的关系。令霍尔电流H I=8.00mA，
M
调节励磁电流
I=100.0mA，200.0mA，…，1000.0mA（每隔100.0mA改
M
变一次），分别改变励磁电流和霍尔电流的方向，记录对应的霍尔电压。
实验数据记录及处理
（1）测量不等位电压
（2）测量霍尔电流和霍尔电压的关系(M I =400mA )
（3）测量励磁电流和霍尔电压的关系(H I =8.00mA)
实验结论
1、当励磁电流M I=0时，霍尔电压不为0，且随着霍尔电流的增加而
增加，通过作图发现二者满足线性关系。说明在霍尔元件内存在一不等位电压，这是由于测量霍尔电压的两条接线没有在同一个等势面上造成的。
霍尔效应实验报告kh（参考）
霍尔效应实验报告k h
霍尔效应实验报告kh
篇一：
霍尔效应实验报告大学本(专)科实验报告课程名称：
姓名：
学院：
系：
专业：
年级：
学号：
指导教师：
成绩：
年月日（实验报告目录）实验名称
一、实验目的和要求
二、实验原理
三、主要实验仪器
四、实验内容及实验数据记录
五、实验数据处理与分析
六、质疑、建议霍尔效应实验一．实验目的和要求：
1、了解霍尔效应原理及测量霍尔元件有关参数.
2、测绘霍尔元件的VH?Is，V H?IM曲线了解霍尔电势差VH与霍尔元件控制（工作）电流Is、励磁电流IM之间的关系。
3、学习利用霍尔效应测量磁感应强度B及磁场分布。
4、判断霍尔元件载流子的类型，并计算其浓度和迁移率。
5、学习用“对称交换测量法”消除负效应产生的系统误差。二．实验原理：
1、霍尔效应霍尔效应是导电材料中的电流与磁场相互作用而产生
电动势的效应，从本质上讲，霍尔效应是运动的带电粒子在磁场中受洛仑兹力的作用而引起的偏转。当带电粒子（电子或空穴）被约束在固体材料中，这种偏转就导致在垂直电流和磁场的方向上产生正负电荷在不同侧的聚积，从而形成附加的横向电场。如右图
（1）所示，磁场B位于Z的正向，与之垂直的半导体薄片上沿X 正向通以电流Is（称为控制电流或工作电流），假设载流子为电子（N 型半导体材料），它沿着与电流Is相反的X负向运动。由于洛伦兹力fL的作用，电子即向图中虚线箭头所指的位于y轴负方向的B侧偏转，并使B侧形成电子积累，而相对的A侧形成正电荷积累。与此同时运动的电子还受到由于两种积累的异种电荷形成的反向电场力fE的作用。随着电荷积累量的增加，fE增大，当两力大小相等（方向相反）时，fL=-fE，则电子积累便达到动态平衡。这时在A、B两端面之间建立的电场称为霍尔电场EH，相应的电势差称为霍尔电压VH。设电子按均一速度向图示的X负方向运动，在磁场B作用下，所受洛伦兹力为 fL=-eB式中e为电子电量，为电子漂移平均速度，B为磁感应强度。同时，电场作用于电子的力为 fE??e EH??eVH/l 式中EH为霍尔电场强度，VH为霍尔电压，l为霍尔元件宽度图片已关闭显示，点此查看当达到动态平衡时，fL??fE ?VH/l
霍尔效应实验报告
霍尔效应实验报告
霍尔效应实验报告
一、实验目的
1. 了解霍尔效应的基本原理；
2. 掌握霍尔效应的实验方法和技巧；
3. 通过实验验证霍尔效应的存在。
二、实验仪器和材料
1. 霍尔效应测量装置；
2. 电磁铁；
3. 直流电源；
4. 电压表；
5. 磁铁。
三、实验原理
1. 霍尔效应：
当通过导体中有磁场的电流时，如果将导体垂直于电流和磁场方向之间的平面上的为法向量的线段上建立电压测量电极，观察到在此两点之间产生一个电势差，这个现象称为霍尔效应。霍尔效应可用以下公式表示：
U=K*B*l*I
其中，U为电势差，K为比例常数，B为磁感应强度，l为导体的长度，I为电流值。
2. 实验装置：
实验用到的霍尔效应测量装置主要由电磁铁、直流电源和电压
表组成。电磁铁产生磁场，直流电源提供电流，电压表用于测量电势差。
四、实验步骤
1. 打开电磁铁电源，将电磁铁放置在霍尔测量装置的中间位置；
2. 调节电压表的位置，使得电压表的两个测量电极正好和导体的两端接触；
3. 调节直流电源的电流大小，记录电压表的示数；
4. 改变电磁铁的位置，重复步骤3，记录不同位置下的示数；
5. 改变电流的大小，重复步骤3，记录不同电流下的示数。
五、实验结果与分析
通过实验记录得到的数据，我们可以计算出不同位置和不同电流下的电势差。然后根据公式U=K*B*l*I，我们可以得到K
的值。将得到的K的值与理论值进行对比，可以验证霍尔效
应的存在。
六、实验注意事项
1. 实验中应注意安全，避免电流和电压过大；
2. 实验中要保持实验装置的稳定，避免人为操作导致误差；
3. 实验结束后，应关闭电源，避免设备的过度损耗；
霍尔效应实验报告[共8篇]
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篇一：霍尔效应实验报告
大学
本(专)科实验报告
课程名称：姓名：学院：
系：
专业：年级：学号：
指导教师：成绩：年月日
（实验报告目录）
实验名称
一、实验目的和要求二、实验原理三、主要实验仪器
四、实验内容及实验数据记录五、实验数据处理与分析六、质疑、建议
霍尔效应实验
一．实验目的和要求：
1、了解霍尔效应原理及测量霍尔元件有关参数.
2、测绘霍尔元件的vh?is，vh?im曲线了解霍尔电势差vh与霍尔元件控制（工作）电流is、励磁电流im之间的关系。
3、学习利用霍尔效应测量磁感应强度b及磁场分布。
4、判断霍尔元件载流子的类型，并计算其浓度和迁移率。
5、学习用“对称交换测量法”消除负效应产生的系统误差。
二．实验原理：
1、霍尔效应
霍尔效应是导电材料中的电流与磁场相互作用而产生电动势的效应，从本质上讲，霍尔
效应是运动的带电粒子在磁场中受洛仑兹力的作用而引起的偏转。当带电粒子（电子或空穴）
被约束在固体材料中，这种偏转就导致在垂直电流和磁场的方向上产生正负电荷在不同侧的
聚积，从而形成附加的横向电场。
如右图（1）所示，磁场b位于z的正向，与之垂直的半导体薄片上沿x正向通以电流
is（称为控制电流或工作电流），假设载流子为电子（n型
半导体材料），它沿着与电流is相反的x负向运动。
由于洛伦兹力fl的作用，电子即向图中虚线箭头所指的位于y轴负方向的b侧偏转，并
使b侧形成电子积累，而相对的a侧形成正电荷积累。与此同时运动的电子还受到由于两种
积累的异种电荷形成的反向电场力fe的作用。随着电荷积累量的增加，fe增大，当两力大
霍尔效应实验报告(共8篇)
篇一：霍尔效应实验报告
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本(专)科实验报告
课程名称：姓名：学院：
系：
专业：年级：学号：
指导教师：成绩：年月日
（实验报告目录）
实验名称
一、实验目的和要求二、实验原理三、主要实验仪器
四、实验内容及实验数据记录五、实验数据处理与分析六、质疑、建议
霍尔效应实验
一．实验目的和要求：
1、了解霍尔效应原理及测量霍尔元件有关参数.
2、测绘霍尔元件的vh?is，vh?im曲线了解霍尔电势差vh与霍尔元件控制（工作）电流is、励磁电流im之间的关系。
3、学习利用霍尔效应测量磁感应强度b及磁场分布。
4、判断霍尔元件载流子的类型，并计算其浓度和迁移率。
5、学习用“对称交换测量法”消除负效应产生的系统误差。
二．实验原理：
1、霍尔效应
霍尔效应是导电材料中的电流与磁场相互作用而产生电动势的效应，从本质上讲，霍尔
效应是运动的带电粒子在磁场中受洛仑兹力的作用而引起的偏转。当带电粒子（电子或空穴）
被约束在固体材料中，这种偏转就导致在垂直电流和磁场的方向上产生正负电荷在不同侧的
聚积，从而形成附加的横向电场。
如右图（1）所示，磁场b位于z的正向，与之垂直的半导体薄片上沿x正向通以电流
is（称为控制电流或工作电流），假设载流子为电子（n型
半导体材料），它沿着与电流is相反的x负向运动。
由于洛伦兹力fl的作用，电子即向图中虚线箭头所指的位于y轴负方向的b侧偏转，并
使b侧形成电子积累，而相对的a侧形成正电荷积累。与此同时运动的电子还受到由于两种
积累的异种电荷形成的反向电场力fe的作用。随着电荷积累量的增加，fe增大，当两力大
霍尔效应实验报告（共8篇）
霍尔效应实验报告（共8篇）
篇一：霍尔效应实验报告
大学
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课程名称：姓名：学院：
系：
专业：年级：学号：
指导教师：成绩：年月日
（实验报告目录）
实验名称
一、实验目的和要求二、实验原理三、主要实验仪器
四、实验内容及实验数据记录五、实验数据处理与分析六、质疑、建议
霍尔效应实验
一．实验目的和要求：
1、了解霍尔效应原理及测量霍尔元件有关参数.
2、测绘霍尔元件的vhis，vhim曲线了解霍尔电势差vh与霍尔元件控制（工作）电流is、励磁电流im之间的关系。
3、学习利用霍尔效应测量磁感应强度b及磁场分布。
4、判断霍尔元件载流子的类型，并计算其浓度和迁移率。
5、学习用“对称交换测量法”消除负效应产生的系统误差。
二．实验原理：
1、霍尔效应
霍尔效应是导电材料中的电流与磁场相互作用而产生电动势的效应，从本质上讲，霍尔效应是运动的带电粒子在磁场中受洛仑兹力的作用而引起的偏转。当带电粒子（电子或空穴）被约束在固体材料中，这种偏转就导致在垂直电流和磁场的方向上产生正负电荷在不同侧的聚积，从而形成附加的横向电场。
如右图（1）所示，磁场b位于z的正向，与之垂直的半导体薄片
上沿x正向通以电流
is（称为控制电流或工作电流），假设载流子为电子（n型
半导体材料），它沿着与电流is相反的x负向运动。
由于洛伦兹力fl的作用，电子即向图中虚线箭头所指的位于y轴负方向的b侧偏转，并使b侧形成电子积累，而相对的a侧形成正电荷积累。与此同时运动的电子还受到由于两种积累的异种电荷形成的反向电场力fe的作用。随着电荷积累量的增加，fe增大，当两力大小相等（方向相反）时，fl=-fe，则电子积累便达到动态平衡。这时在a、b两端面之间建立的电场称为霍尔电场eh，相应的电势差称为霍尔电压vh。
【实验报告】霍尔效应实验报告
【实验报告】霍尔效应实验报告
一、实验目的
1、了解霍尔效应的基本原理。
2、掌握用霍尔效应法测量磁场的原理和方法。
3、学会使用霍尔效应实验仪器，测量霍尔电压和电流等相关物理量。
二、实验原理
霍尔效应是指当电流垂直于外磁场通过导体时，在导体的垂直于磁
场和电流方向的两个端面之间会出现电势差，这一现象就是霍尔效应。
假设在一块矩形半导体薄片（通常为 N 型半导体）上沿 X 方向通
以电流 I，在 Z 方向加上磁场 B，那么在 Y 方向上就会产生电势差 UH，这个电势差称为霍尔电压。
霍尔电压 UH 的大小与电流 I、磁感应强度 B 以及半导体薄片的厚
度 d 等因素有关，其关系式为：UH ＝ KHIB/d ，其中 KH 称为霍尔系数。
三、实验仪器
1、霍尔效应实验仪：包括霍尔元件、励磁线圈、测量电路等。
2、直流电源：提供稳定的电流和电压输出。
3、数字电压表：用于测量霍尔电压和励磁电流等。
四、实验步骤
1、连接实验仪器
将霍尔元件安装在实验仪的相应位置，并连接好测量电路。
接通直流电源，确保电源输出稳定。
2、测量霍尔电压
调节励磁电流 IM，使其达到一定的值。
改变工作电流 IS 的大小和方向，分别测量相应的霍尔电压 UH 。
3、测量励磁电流与磁感应强度的关系
保持工作电流 IS 不变，逐步增大励磁电流 IM ，测量不同 IM 对应的霍尔电压 UH 。
4、数据记录与处理
将测量得到的数据记录在表格中。
根据实验数据，绘制 UH IS 曲线和 UH IM 曲线。
五、实验数据及处理
以下是实验中测量得到的数据记录表格：
｜工作电流 IS（mA）｜霍尔电压 UH（mV）（＋IS）｜霍尔电压 UH（mV）（IS）｜平均霍尔电压 UH（mV）｜
霍尔效应实验报告KH(共8篇)
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实验名称
一、实验目的和要求二、实验原理三、主要实验仪器
四、实验内容及实验数据记录五、实验数据处理与分析六、质疑、建议
霍尔效应实验
一．实验目的和要求：
1、了解霍尔效应原理及测量霍尔元件有关参数.
2、测绘霍尔元件的vh?is，vh?im曲线了解霍尔电势差vh与霍尔元件控制（工作）电流is、励磁电流im之间的关系。
3、学习利用霍尔效应测量磁感应强度b及磁场分布。
4、判断霍尔元件载流子的类型，并计算其浓度和迁移率。
5、学习用“对称交换测量法”消除负效应产生的系统误差。
二．实验原理：
1、霍尔效应
霍尔效应是导电材料中的电流与磁场相互作用而产生电动势的效应，从本质上讲，霍尔
效应是运动的带电粒子在磁场中受洛仑兹力的作用而引起的偏转。当带电粒子（电子或空穴）
被约束在固体材料中，这种偏转就导致在垂直电流和磁场的方向上产生正负电荷在不同侧的
聚积，从而形成附加的横向电场。
如右图（1）所示，磁场b位于z的正向，与之垂直的半导体薄片上沿x正向通以电流
is（称为控制电流或工作电流），假设载流子为电子（n型
半导体材料），它沿着与电流is相反的x负向运动。
由于洛伦兹力fl的作用，电子即向图中虚线箭头所指的位于y轴负方向的b侧偏转，并
使b侧形成电子积累，而相对的a侧形成正电荷积累。与此同时运动的电子还受到由于两种
积累的异种电荷形成的反向电场力fe的作用。随着电荷积累量的增加，fe增大，当两力大
霍尔效应实验报告(附带实验结论)(总3页)
霍尔效应实验报告(附带实验结论)(总3页)实验内容：
实验中我们将会介绍霍尔效应，包括霍尔现象背后的原理，如何建立实验并如何分析实验结果。
霍尔效应是一个经典的材料物理学现象，主要是指当一个电流通过一块具有特殊形状的半导体晶体时，在晶体内部会产生一个垂直于电流方向和晶面法向的电场。这个电场会导致从侧面进入材料的一个外部磁场中电荷载流子弯曲轨迹，从而引起电荷载流子的偏转和最终的偏差。
霍尔效应实验是通过使用霍尔元件来测量材料中电子的电荷密度、电阻率以及磁感应强度等物理量。通过使用一个差分放大器来隔离高电阻元件所测量的低电压信号，实现误差最小化。
实验原理：
霍尔现象是指当一个电流通过材料时，电荷载流子会遭受到一个垂直于电流方向和晶面法向的洛伦兹力。这个力是由外磁场和载流子的运动速度所决定。通过等效电路模型来表示这个效应，可以得出以下公式：
$R_H=\frac{V_H}{IB}$
其中$R_H$是霍尔系数，$V_H$是霍尔电压，$I$是传输电流，$B$是外磁场的磁感应强度。
实验步骤：
1、使用霍尔元件进行实验测量。首先我们将要求对外磁场变量进行变动。我们将会使用自制的霍尔元件来测量材料的电阻率和磁感应强度。此外我们还需要在实验中加入一个电压测量电路和一个高阻放大器，以便测量霍尔电压。
2、调整电路和实验装置，确保高电阻元件测得的信号能够被放大器隔离并接收到计算机来进行数据采集和分析。
3、进行霍尔效应实验并测量霍尔电压。当电流通过材料时，霍尔电压会在样品上产生。我们会使用磁感应计来测量磁场的强度，并利用霍尔元件来测量霍尔电压。为了确保测量精度和可靠性，我们需要在实验期间不断进行复位校准。
霍尔效应实验报告(共8篇)
篇一：霍尔效应实验报告
大学
本(专)科实验报告
课程名称：姓名：学院：
系：
专业：年级：学号：
指导教师：成绩：年月日
（实验报告目录）
实验名称
一、实验目的和要求二、实验原理三、主要实验仪器
四、实验内容及实验数据记录五、实验数据处理与分析六、质疑、建议
霍尔效应实验
一．实验目的和要求：
1、了解霍尔效应原理及测量霍尔元件有关参数.
2、测绘霍尔元件的vhis，vhim曲线了解霍尔电势差vh与霍尔元件控制（工作）电流is、励磁电流im之间的关系。
3、学习利用霍尔效应测量磁感应强度b及磁场分布。
4、判断霍尔元件载流子的类型，并计算其浓度和迁移率。
5、学习用“对称交换测量法”消除负效应产生的系统误差。
二．实验原理：
1、霍尔效应
霍尔效应是导电材料中的电流与磁场相互作用而产生电动势的效应，从本质上讲，霍尔效应是运动的带电粒子在磁场中受洛仑兹力的作用而引起的偏转。当带电粒子（电子或空穴）被约束在固体材料中，这种偏转就导致在垂直电流和磁场的方向上产生正负电荷在不同侧的聚积，从而形成附加的横向电场。
如右图（1）所示，磁场b位于z的正向，与之垂直的半导体薄片上沿x正向通以电流
is（称为控制电流或工作电流），假设载流子为电子（n型
半导体材料），它沿着与电流is相反的x负向运动。
由于洛伦兹力fl的作用，电子即向图中虚线箭头所指的位于y轴负方向的b侧偏转，并使b侧形成电子积累，而相对的a侧形成正电荷积累。与此同时运动的电子还受到由于两种积累的异种电荷形成的反向电场力fe的作用。随着电荷积累量的增加，fe增大，当两力大小相等（方向相反）时，fl=-fe，则电子积累便达到动态平衡。这时在a、b两端面之间建立的电场称为霍尔电场eh，相应的电势差称为霍尔电压vh。
霍尔效应实验报告(附带实验结论)
霍尔效应实验报告(附带实验结论)
霍尔效应实验是研究磁场穿过电路时电流的结果，它由瑞典物理学家弗里德里克•霍
尔创造并命名于1879年，以他揭示磁场中线圈电流方向的发现而获得了诺贝尔物理学奖。它可以证明磁性作用和电流之间的关系，用于显示物体的磁性特性而被广泛应用到有无线
电电子设备研究中。本次实验是以霍尔效应量测磁场强度（脉冲电压）的发生情况，以及
它们相互之间的关系，从而测量磁场的方向。
本次实验的目的是测试霍尔效应并且量测磁场强度和方向。此外，实验综合使用计算
机科学和物理学，电子技术等方法，采用标准实验设备建立实验系统，对磁场和脉冲电压
进行测量，具体实验过程如下。
1.设置实验材料：仪器、电源、低阻抗负载和校正磁场线圈;
2.设定测量参数：动圈圈特征电阻、容性和无源性串联电阻；
3.将被测物体放置在磁场线圈中;
4.将阻抗电源的输出电压调整至0.5V；
6.检查阻抗电源的输出参数以确保它不超出安全容量；
7.用电路模拟器测量脉冲电压，记录和分析测量结果；
8.根据实验结果制定结论。
实验结果表明，该实验可以有效的测量磁场的强度（脉冲电压）和方向，而且它可以
有效地检测磁场的变化。根据实验结果，得出实验结论:当磁场穿过电路时，会出现脉冲
电压，这也证明了磁性作用和电流之间的关系。
总之，本次实验圆满成功。我们测出脉冲电压，研究了磁场强度和方向与脉冲电压之
间的关系，从而明确了霍尔效应的物理原理。实验结果可以为智能电子元件、磁性感应装
置和电机设计等方面的应用提供有效的参考依据。
霍尔效应实验报告(共8篇).doc
霍尔效应实验报告(共8篇).doc
实验名称：霍尔效应实验
实验目的：通过测量半导体中霍尔电压和霍尔电流，了解半导体中的电子输运性质。
实验器材：霍尔电流源、霍尔电压计、半导体样品、直流电源、数字万用表等。
实验原理：当一个导电材料中存在磁场时，载流子将在该磁场下发生偏转，从而导致材料的横向电场。这种结果被称为霍尔效应。
V_H = KBIB/Tne
其中V_H为霍尔电压，B为外磁场强度，I为霍尔电流，n为携带载流子的数量密度。
实验步骤：
1. 将半导体样品制成薄片，并对其进样操作。
2. 通过在泳道中流动电流，产生磁场，测量霍尔电压和磁场。
3. 通过改变霍尔电流来改变携带量子的数量密度。
4. 通过改变温度来研究电子输运性质。
实验数据：
实验中测得的数据如下表所示：
B（T） | I（mA） | V_H（mV） | n（cm^-3）
0.002 | 3 | 3.5 | 2.2*10^12
0.004 | 5 | 7.0 | 2.5*10^12
0.006 | 7 | 10.5 | 2.8*10^12
0.008 | 9 | 14.0 | 3.5*10^12
0.01 | 10 | 17.5 | 4.0*10^12
实验结果：
通过上述数据，我们可以绘制出霍尔电压与磁场的曲线，通过分析该曲线，可以获得半导体的部分参数，如携带载流子的数量密度、迁移率和磁场的线性范围。
除了以上的结论，该实验还可以用于检测半导体的杂质和掺杂浓度等质量因素，并可用于研究半导体中的输运行为（例如迁移率），以便确定相应观察特性的重要性及其与材料的性质之间的关联性。
霍尔效应实验报告
一、实验目的与要求
1． 了解产生霍尔效应的物理过程及其测量磁场的原理和方法； 2． 验证霍尔电流与霍尔电压的线性关系； 3． 测定励磁电流与霍尔电压线性关系的范围.
二、实验仪器和用具
LH-A 型霍尔效应实验仪器一台、HF-CF 型测试仪一台、导线若干.
三、实验原理及内容和方法
1. 实验原理：
霍尔效应从本质上讲是运动的带电粒子在磁场中受洛伦磁力的作用引起的偏转。将半导体置于图1所示的电场中。半导体长度为l ，宽度为b ，厚度为d ，外磁场B 沿z 轴方向，若半导体中通有电流I ，沿x 轴方向，垂直于B ，则现在B 和I 方向，即沿y 方向，出现一个横向电位差H U ，这一现象称霍尔效应，其横向电压H U 称霍尔电压.
设有横向均匀磁场B 作用在一束以速度为v 的电子流上，运动电荷受到洛伦磁力为：
()f e v B =-⨯ (1)
其方向沿y 轴负方向，造成电子流发生偏转，被推向半导体的下侧（M 面），在M 上形成负电荷积累，而相对上侧（N 面）形成正电荷积累，使M,N 面之间建立了电场H E ，其方向沿y 轴方向，两侧的霍尔电压H H U E b =；
电子在霍尔电场H E 中受到一个静电场力：
H E f eE =- (2)
沿y 轴正方向，它将阻碍电子相M 面积聚。随着电荷的增加，电场不断增强，直
到E B f f =-达到平衡，这时候有：
H
H U evB eE e
b
== H U vBb =………………………………………………………..….. (3) 设半导体薄片中电子浓度为n ，则有：S I nevbd = 所以霍尔电压为： 1
霍尔效应实验报告KH(共8篇)
篇一：霍尔效应实验报告
大学
本(专)科实验报告
课程名称：姓名：学院：
系：
专业：年级：学号：
指导教师：成绩：年月日
（实验报告目录）
实验名称
一、实验目的和要求二、实验原理三、主要实验仪器
四、实验内容及实验数据记录五、实验数据处理与分析六、质疑、建议
霍尔效应实验
一．实验目的和要求：
1、了解霍尔效应原理及测量霍尔元件有关参数.
2、测绘霍尔元件的vh?is，vh?im曲线了解霍尔电势差vh与霍尔元件控制（工作）电流is、励磁电流im之间的关系。
3、学习利用霍尔效应测量磁感应强度b及磁场分布。
4、判断霍尔元件载流子的类型，并计算其浓度和迁移率。
5、学习用“对称交换测量法”消除负效应产生的系统误差。
二．实验原理：
1、霍尔效应
霍尔效应是导电材料中的电流与磁场相互作用而产生电动势的效应，从本质上讲，霍尔
效应是运动的带电粒子在磁场中受洛仑兹力的作用而引起的偏转。当带电粒子（电子或空穴）
被约束在固体材料中，这种偏转就导致在垂直电流和磁场的方向上产生正负电荷在不同侧的
聚积，从而形成附加的横向电场。
如右图（1）所示，磁场b位于z的正向，与之垂直的半导体薄片上沿x正向通以电流
is（称为控制电流或工作电流），假设载流子为电子（n型
半导体材料），它沿着与电流is相反的x负向运动。
由于洛伦兹力fl的作用，电子即向图中虚线箭头所指的位于y轴负方向的b侧偏转，并
使b侧形成电子积累，而相对的a侧形成正电荷积累。与此同时运动的电子还受到由于两种
积累的异种电荷形成的反向电场力fe的作用。随着电荷积累量的增加，fe增大，当两力大
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南昌大学物理实验报告
课程名称： _____________ 普通物理实验（2） ________________ 实验名称： ___________________ 霍尔效应_____________________ 学院： ___________ 专业班级： ____________
学生姓名： _______ 学号： _________________
实验地点： __________ 座位号：_________
实验时间： ______________________
一、实验目的：
1、了解霍尔效应法测磁感应强度 X的原理和方法；
2、学会用霍尔元件测量通电螺线管轴向磁场分布的基本方法;
实验仪器:
霍尔元件测螺线管轴向磁场装置、多量程电流表2只、电势差计、滑动变阻
器、双路直流稳压电源、双刀双掷开关、连接导线15根。
三、实验原理:
1、霍尔效应
霍尔效应本质上是运动的带电粒子在磁场中受洛仑磁力作用而引起的偏转。
当带电粒子（电子或空穴）被约束在固体材料中，这种偏转导致在垂直电流和磁场方向上产生正负电荷的聚积，从而形成附加的横加电场，即霍尔电场I E H .
如果血＜0,贝U说明载流子为电子，则为n型试样；如果血＞0，贝U说明载流子为空穴，即为p型试样。
显然霍尔电场旦是阻止载流子继续向侧面偏移，当载流子所受的横向电场
力e E H与洛仑磁力levB相等，样品两侧电荷的积累就达到动态平衡，故有：
e E H =-|evB,
其中E H为霍尔电场，W是载流子在电流方向上的平均速度。若试样的宽
度为b，厚度为d，载流子浓度为n,贝U I = nevbd
由上面两式可得:
即霍尔电压V H (上下两端之间的电压)与|I s B乘积成正比与试样厚度d成反比。
|R H二-称为霍尔系数，它是反应材料霍尔效应强弱的重要参量。只要
比列系数
测出V H以及知道LS、B和d可按下式计算L R±：
R H诒1°4
2、霍尔系数R H与其他参量间的关系
根据
R
H可进一步确定以下参量:
(1) 由应的符号(或霍尔电压的正负)判断样品的导电类型。判别方法是电
间有如下关系
3、霍尔效应与材料性能的关系
由上述可知，要得到大的霍尔电压，关键是选择霍尔系数大(即迁移率高、电阻率也较高）的材料。因||R H|」P|,金属导体門和巴都很低；而不良导体已虽高，但巴极小，所以这两种材料的霍尔系数都很小，不能用来制造霍尔器件。半导体巴高，日适中，是制造霍尔元件较为理想的材料，由于电子的迁移率比空穴迁移率大，所以霍尔元件多采用n型材料，其次霍尔电压的大
1 I s B c I s B
V H = Ewb = --------- =R H
ne d d
(3)
压为负, R H为负，样品属于n型；反之则为p型。
(2)由应求载流子浓度n.即n = |只］这个关系式是假定所有载流子都具有
相同的漂移速度得到的。
(3)结合电导率的测量, 求载流子的迁移率已与载流子浓度n以及迁移率巴之
a=ne^ 即門=R H。,测出冋值即可求門。
小与材料的厚度成反比，因此薄膜型的霍尔元件的输出电压较片状要高得多。就霍尔器件而言,
A ________
其厚度是一定的，所以实用上采用K H =—来表示器件的灵敏度，曲称为霍ned 11
尔灵敏度，单位为m%A・T T
4、伴随霍尔效应出现的几个副效应及消除办法
在研究固体导电的过程中，继霍尔效应之后又相继发现了爱廷豪森效应、能
斯特效应、理吉勒杜克效应，这些都属于热磁效应。现在介绍如下：
（1）爱廷豪森效应电压
爱廷豪森发现，由于载流子速度不同，在磁场的作用下所受的洛仑磁力不相
等，快速载流子受力大而能量高，慢速载流子受力小而能量低，因而导致霍尔元件的一端较为另一端温度高而形成一个温度梯度场，从而出现一个温差电压。此效应产生的电压的大小与电流I、磁感应强度B的大小成正比，方向与V H一致。因此在实验中无法消去，但电压值一般较小，由它带来的误差约为5%左右。
（2 ）能斯特效应电压
由于电流输入输出两引线端焊点处的电阻不可能完全相等，因此通电后会产生不同的势效应，使x方向产生温度梯度。电子将从热端扩散到冷端，扩散电子在磁场中的作用下在横向形成电场，从而产生电压。电压的正负与磁场B有关, 与电流I无关。
（3 ）里纪-勒杜克效应电压
由能斯特效应引起的扩散电流中的载流子速度不一样，类似于爱廷豪森效应，也将在y方向产生温度梯度场，导致产生一附加电压，电压的正负与磁感应强度B有关，与电流I无关。
（4）不等势电势差
不等势电势差是由于霍尔元件的材料本身不均匀，以及电压输出端引线在制作时不可能绝对对称焊接在霍尔片的两侧所引起的。这时即使不加磁场也存在这种效应。若元件制作不好，有可能有着相同的数量级，因此不等势电势差是影响霍尔电压的一种最大的副效应。电压的正负
只与电流有关，与磁感应强度B无关。
因为在产生霍尔效应的同时伴随着各种副效应，导致实验测得的两极间的电压并不等于真实的霍尔电压V』值，而是包括各种副效应所引起的附加电压，因此必须设法消除。根据副效应产生的机理可知，采用电流和磁场换向的对称测量法，基本上能把副效应的影响从测量结果中消除。即在规定了电流和磁场正反向后，分别测量由下列四组不同方向的冋和B组合的V/A （A1，A两侧的电势差）即
然后求代数平均值，得：
通过上述的测量方法，虽然还不能消除所有的副效应，但引入的误差不大, 可以忽略不计。
四、实验内容:
1、掌握仪器性能，连接测试仪与实验仪之间的各组连线
（1 ）开、关机前，测试仪的“ I s调节”和I M调节”旋钮均置零位（即逆时针
旋转到底）；
（2）按课本装置图连接测试仪和实验仪之间各组连线。注意：（1）样品各
电机引线与对应的双刀开关之间的连线已经制造好了，不能再动。（2）严禁将测
试仪的励磁电流的输出接口误接到实验仪的其他输入输出端口，否则一旦通电，霍尔样品会被立即损毁。本实验样品的尺寸为：d=0.5mm,b=4.0mm,l=3.0mm 。
本实验霍尔片已处于空隙中间，不能随意改变y轴方向的高度，以免霍尔片与磁极间摩擦而受