霍尔效应和霍尔元件特性测定数据处理范例

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霍尔效应实验报告数据处理

霍尔效应实验报告数据处理霍尔效应实验报告数据处理引言：霍尔效应是指在一个导电体中，当通过它的一端施加一个垂直于电流方向的磁场时，会在导电体的另一端产生一种电势差。

这种现象被称为霍尔效应，它是一种重要的物理现象，在电子学和材料科学领域有着广泛的应用。

本实验旨在通过测量霍尔电压和电流的关系，研究霍尔效应的特性。

实验步骤：1. 准备实验装置：将霍尔片固定在导轨上，并与电源、电流表、电压表和磁铁连接。

2. 施加磁场：调整磁铁的位置，使其磁场垂直于导轨上的霍尔片。

3. 测量电流：通过电流表测量通过霍尔片的电流。

4. 测量霍尔电压：通过电压表测量霍尔片两端的电势差，即霍尔电压。

5. 改变电流和磁场：依次改变电流和磁场的大小，记录相应的电流和霍尔电压值。

数据处理：1. 绘制电流-霍尔电压曲线：根据实验记录的数据，绘制电流-霍尔电压曲线。

横轴为电流值，纵轴为霍尔电压值。

可以选择使用散点图或折线图进行绘制。

2. 分析曲线特征：观察曲线的形状和趋势，分析电流和霍尔电压之间的关系。

根据霍尔效应的理论，当电流和磁场方向相同时，霍尔电压为正值；当电流和磁场方向相反时，霍尔电压为负值。

通过分析曲线的特征，可以验证霍尔效应的存在。

3. 计算霍尔系数：霍尔系数RH是描述霍尔效应强度的物理量，可以通过实验数据计算得到。

根据公式RH = V / (I * B)，其中V为霍尔电压，I为电流，B为磁场强度。

根据实验记录的数据，计算不同条件下的霍尔系数，并进行比较和分析。

4. 绘制霍尔系数-磁场曲线：根据计算得到的霍尔系数和对应的磁场强度，绘制霍尔系数-磁场曲线。

通过观察曲线的形状和趋势，可以进一步分析霍尔效应的特性和影响因素。

结果讨论：根据实验数据处理的结果，可以得出以下结论：1. 霍尔效应存在：根据电流-霍尔电压曲线的特征，可以验证霍尔效应的存在。

当电流和磁场方向相同时，霍尔电压为正值；当电流和磁场方向相反时，霍尔电压为负值。

2. 霍尔系数的影响因素：根据霍尔系数-磁场曲线的形状和趋势，可以分析霍尔系数的影响因素。

实验18霍尔效应数据处理

实验18：霍耳效应及应用〔参考内容〕一、实验目的：1．了解霍耳效应实验原理2．学习用"对称测量法"消除副效应的影响,测量实验试样〔霍尔元件〕的V H—Is曲线、V H—I M曲线.3．确定试样〔霍尔元件〕的导电类型〔N型或P型〕.二、实验器材〔型号、规格、件数〕霍耳效应实验仪〔HLD—HL--IV型〕1台、霍耳效应测试仪〔HLD—HL--IV型〕1台〔可用2台恒流源,1台数字电压表替代〕专用测试线6根[仪器简介]仪器外观图图二实验仪电路连接图三、实验原理将一导电体〔金属或半导体〕薄片放在磁场中,并使薄片平面垂直于磁场方向.当薄片纵向端面有电流I流过时,在与电流I和磁场B垂直的薄片横向端面AA’间就会产生一电势差,这种现象称为霍耳效应〔Hall effect〕,所产生的电势差叫做霍耳电势差或霍耳电压,用V H表示.霍耳效应从本质上讲是运动的带电粒子在磁场中受洛仑兹力f洛作用而引起的偏转.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方向上产生正负电荷集累,从而形成附加的横向电场,即霍耳电场E H.对实验所用试样〔霍尔元件〕,在X方向通以电流Is,在Z方向加磁场B,则在Y方向有霍耳电场E H.当试样中载流子所受的横向电场力eE H与洛仑兹力evB相等时,样品两侧电荷积累达到平衡,因此有：f洛=F横向电场力evB=eE H <1>若霍尔元件几何参数如图已知,且n为载流子浓度,v为载流子在电流方向上的平均漂移速度.有Is=nevbd <2>由〔1〕〔2〕两式可得：V H =E H b=IsB/ned则V H =R H〔IsB/d〕<3>Is—X方向电流YI M-----I M励磁电流〔B磁场Z方向〕R H=1/ne----霍尔系数XV H---霍尔电压Z由<3>式知：在外磁场不太强时,霍耳电压与工作电流和磁感应强度成正比,与薄片厚度成反比.V H ∝ Is；V H ∝ I M〔B〕；V H ∝1/d四．实验内容1、测绘试样〔霍尔元件〕V H—Is曲线2、测绘试样〔霍尔元件〕V H—I M曲线3、确定试样〔霍尔元件〕的导电类型〔N型或P型〕.五、实验记录与数据处理1．实验准备：1〕记录励磁线圈相关参数:2〕测试仪开机前应将Is,I M调节旋纽逆时针旋到底,使其输出电流趋于最小状态,然后开机.3）按图二所示电路连接图连接好实验电路.注意输出电流与输入电流的正负极性.提醒：本实验的器件很容易损坏,有以下几点需要特别注意：1〕接好线路需要老师检查后方可通电,这主要是为了避免将测试仪的励磁电源"I M 输出"误接到实验仪的"Is输入"或"V H输出"处,否则一通电,霍尔器件即被破坏！2〕电路开、关、或功能切换时,一定要将Is、I M旋钮逆时针旋转到底,也就是把它们的输出调为零,这主要是为了避免电压或者电流的突变对仪器、件造成破坏.3〕霍尔片性脆易碎,电极甚细易断,实验中严禁触摸探头.4〕关机前应再次将I S、I M调节旋钮逆时针方向旋到底,使其输出电流趋于0后,方可切断电源. 2．实验记录与数据处理1〕测绘V H—Is曲线将实验仪的三组开关均向上,即在X方向通以电流Is,在Z方向加磁场B,毫伏表电压为V CD=V H,调节I M=0.6A,保持其值不变,调节Is并记录相应的V H数据,将V H、Is数据,记于表1中.〔表中箭头代表实验仪Is,I M双向开关向上或向下,V H是绝对值取平均〕表1I M=0.6AIs：1.00—4.00mA由表1数据〔以电压为横轴,电流为纵轴〕做实验曲线,即绘出图1〔V H—Is曲线〕V H<mV>结论1：由图1可知2〕测绘V H—I M曲线：实验仪及测试仪各开关位置不变.调节Is =3.00mA值不变,调节I M,记录相应的V H数据,将V H、I M数据记于表2中. 表2：Is =3.00mAI M：0.300—0.800A由表2数据〔以电压为横轴,电流为纵轴〕做实验曲线,即绘出图2〔V H—I M曲线〕H结论2：由图2可知3〕确定试样〔霍尔元件〕的导电类型〔N型或P型〕将实验仪的三组开关均向上,即在X方向通以电流Is,在Z方向加磁场B,毫伏表电压为V CD=V H取Is =2.00mA,I M =0.55A,测出V H= mV按实验条件所测V H〔<、>〕0,因此,试样〔霍尔元件〕的导电类型为型半导体材料.注：V H>0---- P型半导体材料〔空穴导电〕.V H<0 ---- N型半导体材料〔电子导电〕.实验结束：测量仪关机前应将Is,I M调节旋纽逆时针旋到底,使其输出电流趋于最小状态,然后关机.思考并现场抽查回答问题：1．霍耳电压是怎样形成的？2．本实验中的磁场如何建立的？怎样改变大小？3．换向开关的作用原理是什么？测量霍耳电压时为什么要接换向开关？4．可否用交流电源给霍尔片供电？为什么？5．解释提醒中1、2损坏仪器的具体原因.6．实验操作中填写表1、2为何要纵向填写？7．为何由V H 的正负就可测定试样〔霍尔元件〕的导电类型是P型半导体材料还是N型半导体材料,试画出简图说明.本实验报告要求：1.实验报告完整、整洁、数据及图线清晰、准确、规范.2.数据处理按有效值计算并保留到相应位数.3.图线必须标明坐标〔含单位〕、实验测试点.注：实验曲线可用坐标纸画图,也可用Origin数据处理软件由计算机做图.4.依实验结果完成实验结论.。

霍尔效应及其应用实验报告数据处理

霍尔效应及其应用实验报告数据处理一、实验目的本次实验的主要目的是通过测量霍尔电压、电流等物理量，深入理解霍尔效应的原理，并探究其在实际中的应用。

同时，通过对实验数据的处理和分析，提高我们的科学研究能力和数据处理技巧。

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，这一现象称为霍尔效应。

假设导体中的载流子为电子，其电荷量为 e，平均定向移动速度为v，导体宽度为 b，厚度为 d，外加磁场的磁感应强度为 B。

则电子受到的洛伦兹力为 F ＝ e v B，在洛伦兹力的作用下，电子会向导体的一侧偏转，从而在导体两侧产生电势差，即霍尔电压 UH 。

根据霍尔效应的基本公式：UH ＝ RH I B ／ d ，其中 RH 为霍尔系数。

三、实验仪器霍尔效应实验仪、直流电源、毫安表、伏特表、特斯拉计等。

四、实验步骤1、连接实验仪器，将霍尔元件放入磁场中，确保磁场方向与霍尔元件平面垂直。

2、调节直流电源，给霍尔元件通入恒定电流 I ，并记录电流值。

3、用特斯拉计测量磁场的磁感应强度 B ，并记录。

4、测量霍尔元件两端的霍尔电压 UH ，改变电流和磁场的方向，多次测量取平均值。

五、实验数据记录以下是一组实验数据示例：｜电流 I （mA) ｜磁场 B （T) ｜霍尔电压 UH （mV) ｜｜｜｜｜｜ 500 ｜ 050 ｜ 250 ｜｜ 500 ｜ 100 ｜ 500 ｜｜ 500 ｜ 150 ｜ 750 ｜｜ 1000 ｜ 050 ｜ 500 ｜｜ 1000 ｜ 100 ｜ 1000 ｜｜ 1000 ｜ 150 ｜ 1500 ｜六、数据处理方法1、计算霍尔系数 RH根据公式 UH ＝ RH I B ／ d ，可得 RH ＝ UH d ／（I B) 。

由于 d 为霍尔元件的厚度，在实验中为已知量，因此可以通过测量不同电流和磁场下的霍尔电压，计算出霍尔系数 RH 。

霍尔效应实验报告

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sHI V-，MHI V-曲线了解霍尔电势差HV 与霍尔元件控制（工作）电流sI 、励磁电流MI 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sI （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sI 相反的X 负向运动。

由于洛伦兹力Lf 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Ef 的作用。

随着电荷积累量的增加，Ef 增大，当两力大小相等（方向相反）时，L f =-Ef ，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HV 。

设电子按均一速度V 向图示的X 负方向运动，在磁场B 作用下，所受洛伦兹力为Lf =-e V B式中e 为电子电量，V 为电子漂移平均速度，B 为磁感应强度。

霍尔效应实验数据处理

霍尔效应实验数据处理引言：霍尔效应是指在导电材料中，当有垂直于电流方向的磁场作用时，导体横向会产生电势差，这种现象被称为霍尔效应。

霍尔效应的应用非常广泛，例如在传感器、磁性材料的研究和电子器件中都有重要的应用。

实验目的：本实验旨在通过测量霍尔电阻的变化，研究霍尔效应，并通过数据处理来分析霍尔系数和载流子的性质。

实验装置和原理：本实验使用霍尔效应测量仪和磁场产生装置。

霍尔效应测量仪由霍尔探头、电流源和电压测量仪组成。

实验中，将电流源与霍尔探头连接，通过电流源产生一定大小的恒定电流流过霍尔探头。

而磁场产生装置则通过调节磁场的大小和方向，使磁场垂直于电流方向。

实验步骤：1. 将霍尔探头与电流源和电压测量仪相连，保持电流源的电流为恒定值；2. 调节磁场产生装置，使磁场垂直于电流方向；3. 测量霍尔探头两侧的电压，并记录下来；4. 改变电流源的电流大小，重复步骤3。

数据处理：在实验中，我们记录下了不同电流下霍尔探头两侧的电压。

根据霍尔效应的原理，我们知道霍尔电阻的大小与电流和电压之间的关系应该是线性的。

因此，我们可以通过线性拟合来求解霍尔系数和载流子的性质。

设电流为I，电压为V，霍尔系数为RH，载流子浓度为n，载流子电荷为e，则根据霍尔效应的公式可得：V = RH * I * B / d其中，B为磁场的大小，d为霍尔探头的厚度。

通过线性拟合得到的斜率即为霍尔系数RH，根据霍尔系数的定义，可以计算出载流子的浓度n。

结果与讨论：根据实验数据进行线性拟合，得到霍尔系数RH的值为XXX。

根据霍尔系数的计算公式，我们可以得到载流子的浓度n为XXX。

通过实验数据处理，我们成功地研究了霍尔效应，并得到了霍尔系数和载流子浓度的信息。

这些结果对于进一步研究材料的电子性质和应用具有重要意义。

结论：通过实验数据处理，我们成功地研究了霍尔效应，并通过线性拟合计算得到了霍尔系数和载流子浓度的值。

这些结果对于材料研究和电子器件的设计具有重要的参考价值。

霍尔效应与霍尔元件数据处理范例

霍尔效应和霍尔元件特性测定数据处理范例1．霍尔元件的不等位电势差测定（1）表一：霍尔元件不等位电势差与工作电流数据表（0MI =）（2）在坐标纸上作出不等位电势差与工作电流的关系曲线。

V /m VI s /mA图1：不等位电势差与工作电流的关系曲线2．励磁电流一定，霍尔元件灵敏度测定（仪器公差取数字仪表显示数据末位的5倍，如霍尔工作电流示值误差：0.05S I m mA ∆=；霍尔电压示值误差：0.05H V m mV ∆=；励磁电流示值误差：0.005M I m A ∆=）⑴ 霍尔电压与霍尔电流关系测试数据表：表二：霍尔电压与霍尔电流关系数据表格（HS V I -）,500M I mA =⑵ 利用逐差法计算霍尔元件灵敏度及其不确定度（0.683p =）。

H HH S S V V KI B I B∆==∆⋅ a ）利用逐差法计算H V ∆的平均值及不确定度估算（该部分逐差法计算可用数据处理软件的逐差法进行计算）7182931041151261.750.26 1.49, 2.010.50 1.51,2.260.76 1.50, 2.51 1.00 1.51,2.76 1.26 1.50, 3.01 1.50 1.51H H H H H H H H H H H H V V mV V V mV V V mV V V mV V V mV V V mV-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-= 1.50H V mV ∆=某次测量的标准偏差：0.0082H V S mV ∆=，平均值的标准偏差：0.0033HV S mV ∆=肖维涅系数6 1.73n c c ==， 1.730.00820.014186H n V c S mV ∆*=*= 根据肖维涅准则（坏值条件：*i HH H n V V V c S ∆∆-∆>）检验无坏值出现。

H V ∆不确定度估算：1.110.00330.0037HA vp V u t S mV ∆==⨯=, （0.683p =）0.029B pu k mV ∆=== （0.683p =） 0.029H V u mV ∆===0.0290.01931.50H H V V Hu E V ∆∆===∆ b ）S I ∆的不确定度估算（该部分计算也可用数据处理软件的逐差法进行计算）1.50S I mA ∆=0.029S pu k mA I ∆=== （0.683p =） 0.0290.01931.50S S I I Su E I ===∆ （0.683p =） c ）磁感应强度B 及其不确定度的计算螺线管参数：线圈匝数N=1800匝，有效长度2L ＝181mm ，等效半径R ＝21mm18002181N n L mm== ()()01/21/2222201/21/2222201/222721/22232222410/18000.50020.02100.09056.08710M M Mu nI x L x L B R x L R x L u N I L L L R L R L u N I R L N A AmTπ--⎛⎫+- ⎪=- ⎪⎡⎤⎡⎤ ⎪+++-⎣⎦⎣⎦⎝⎭⎛⎫- ⎪=- ⎪⨯⎡⎤⎡⎤++⎣⎦⎣⎦⎝⎭=⎡⎤⨯+⎣⎦⨯⨯⨯=⎡⎤⨯+⎣⎦=⨯0.0029M I pu k A ∆=== （0.683p =） 0.00290.00580.500M M I B I Mu E E I ==== （0.683p =）d ）霍尔元件灵敏度的计算31.50164/1.50 6.08710H H H S S V V mVK mV mA T mA TI B I B -∆====⋅⨯⨯∆100%100% 2.7%H K E ===0.0271645/H H K K H u E K mV mA T =⨯=⨯=⋅所以霍尔元件的灵敏度为：()1645/H K mV mA T =±⋅,(0.683p =) 2.7%H K E =3．霍尔工作电流一定，励磁电流与霍尔电压关系测试⑴ 表三：霍尔电压与励磁电流关系测试数据表格(H M V I -)，3s I mA =⑵ 用坐标纸绘制H M V I -关系曲线.0100200300400500123V H /m VI M /mA图2：H M V I -关系曲线（H M V I -关系曲线，横坐标每格10mA ，纵坐标每格0.1mV ）⑶ 用图解法确定霍尔元件的灵敏度及不确定度（0.683p =）。

霍尔效应的实验报告数据处理

霍尔效应的实验报告数据处理摘要：本实验使用霍尔效应仪测量了铜片在不同磁场强度下的霍尔电压，并结合了铜片尺寸，磁场大小的相关数据，分析计算出铜片的电阻率与载流子浓度。

实验结果表明，随着磁场的增大，霍尔电压也随之增大，铜片电阻率随着温度升高而降低，载流子浓度随着温度升高而增加，实验结果与理论计算值相符合。

关键词：霍尔效应，霍尔电压，电阻率，载流子浓度引言：霍尔效应是一种常见的电磁现象，在许多工程技术和科研领域有着广泛的应用。

霍尔效应是指在垂直于电流流动方向的磁场中，当电流通过一种导电材料时，在材料的一侧会产生一种横向的电场，称为霍尔电场。

这种现象被称为霍尔效应，且霍尔电场的大小与磁场强度，材料的形状和电导率有关。

本实验旨在通过使用霍尔效应仪，测量铜片在不同磁场强度下的霍尔电压，并结合铜片的尺寸和磁场大小等参数，计算出铜片的电阻率和载流子浓度。

通过实验结果的比较和分析，可以加深对霍尔效应的理解，并验证霍尔效应的相关理论。

实验部分：1. 实验仪器本实验使用的主要仪器是霍尔效应仪，包括霍尔电压计和外磁场控制器。

还需要一个铜片样品和一个恒流源。

2. 实验步骤(1) 将铜片固定在霍尔效应仪中心的样品夹具上，并连接外部电源。

(2) 调节外磁场控制器，控制外磁场强度在0到1.5 T之间变化，记录各个磁场强度下铜片的霍尔电压值。

(3) 固定外磁场强度，在不同电流强度下测量铜片的电阻，并计算出电阻率。

(4) 通过公式计算铜片的载流子浓度。

3. 实验数据处理(1) 数据记录通过调节外磁场控制器，在0到1.5 T范围内变化磁场强度的大小，测量铜片的霍尔电压值，记录数据如下表所示：表1 铜片霍尔电压数据记录| 磁场强度 (T) | 霍尔电压 (mV) || ---- | ---- || 0 | 0 || 0.1 | 0.03 || 0.2 | 0.06 || 0.3 | 0.1 || 0.4 | 0.13 || 0.5 | 0.16 || 0.6 | 0.19 || 0.7 | 0.22 || 0.8 | 0.24 || 0.9 | 0.27 || 1.0 | 0.3 || 1.1 | 0.32 || 1.2 | 0.35 || 1.3 | 0.38 || 1.4 | 0.41 || 1.5 | 0.44 |(2) 数据分析根据实验数据，可以画出霍尔电压与磁场强度的曲线图如下：从图中可以看出，随着磁场强度的增加，霍尔电压也随之增加，并且霍尔电压值与磁场强度之间近似呈线性关系。

霍尔效应(含数据处理样版)

TH-H型霍尔效应实验组合仪霍尔效应及其应用置于磁场中的载流体，如果电流方向与磁场垂直，则在垂直于电流和磁场的方向会产生一附加的横向电场，这个现象是霍普斯金大学研究生霍尔于1879年发现的，后被称为霍尔效应。

随着半导体物理学的迅速发展，霍尔系数和电导率的测量已成为研究半导体材料的主要方法之一。

通过实验测量半导体材料的霍尔系数和电导率可以判断材料的导电类型、载流子浓度、载流子迁移率等主要参数。

若能测量霍尔系数和电导率随温度变化的关系，还可以求出半导体材料的杂质电离能和材料的禁带宽度。

如今，霍尔效应不但是测定半导体材料电学参数的主要手段，而且随着电子技术的发展，利用该效应制成的霍尔器件，由于结构简单、频率响应宽（高达10GHz）、寿命长、可靠性高等优点，已广泛用于非电量测量、自动控制和信息处理等方面。

在工业生产要求自动检测和控制的今天，作为敏感元件之一的霍尔器件，将有更广阔的应用前景。

了解这一富有实用性的实验，对日后的工作将有益处。

一、实验目的1．了解霍尔效应实验原理以及有关霍尔元件对材料要求的知识。

2．学习用“对称测量法”消除副效应的影响，测量并绘制试样的V H－I S和V H－I M曲线。

TH-H 型霍尔效应实验组合仪3．确定试样的导电类型、载流子浓度以及迁移率。

二、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仑兹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，这种偏转就导致在垂直电流和磁场的方向上产生正负电荷的聚积，从而形成附加的横向电场，即霍尔电场。

对于图（1）（a ）所示的N 型半导体试样，若在X 方向的电极D 、E 上通以电流Is ，在Z 方向加磁场B ，试样中载流子（电子）将受洛仑兹力：（1）其中e 为载流子（电子）电量，为载流子在电流方向上的平均定向漂移速率，B 为磁感应强度。

B v g e F VTH-H 型霍尔效应实验组合仪（N型） 0 (Y)E （P型）0 (Y)E H H (X)、B（Z） Is <>（a ）（b ）图(1) 样品示意图无论载流子是正电荷还是负电荷，F g 的方向均沿Y 方向，在此力的作用下，载流子发生便移，则在Y 方向即试样A 、A ´电极两侧就开始聚积异号电荷而在试样A 、A ´两侧产生一个电位差V H ，形成相应的附加电场E —霍尔电场，相应的电压V H 称为霍尔电压，电极A 、A ´称为霍尔电极。

霍尔效应实验报告数据处理结果

霍尔效应实验报告数据处理结果一、实验介绍本实验是通过测量霍尔电压来研究材料的电导率和载流子浓度。

实验中使用了霍尔效应，即在一个磁场中，当一定方向的电流通过一个材料时，会在材料中产生一个垂直于磁场和电流方向的电势差，即霍尔电压。

通过测量霍尔电压和外加磁场强度，可以计算出材料的电导率和载流子浓度。

二、实验步骤1. 准备工作：将霍尔片放置在恒温水槽中，调节恒温水槽温度为室温。

2. 测量样品几何尺寸：使用卡尺测量样品长度、宽度和厚度，并记录下来。

3. 连接实验装置：将示波器、稳压源、数字万用表等设备连接好。

4. 测试样品初始状态：将待测试样品放入恒温水槽中，并让其与水槽达到相同温度后进行测试。

5. 测试霍尔电压：调节稳压源输出电压并记录下来，在不同的磁场强度下分别测量样品上的霍尔电压，并记录下来。

6. 数据处理：根据测量结果计算出材料的电导率和载流子浓度。

三、数据处理1. 计算霍尔电压：根据实验中测量得到的电压值和磁场强度，可以计算出霍尔电压。

公式为：UH = KBI，其中UH为霍尔电压，K为比例常数，B为磁场强度，I为通过样品的电流。

2. 计算电导率：根据欧姆定律和材料几何尺寸可以计算出样品的电阻率ρ。

公式为：ρ = RA/LW，其中R为样品阻值，A为样品截面积，L 为样品长度，W为样品宽度。

根据电导率定义式σ = 1/ρ即可得到材料的电导率。

3. 计算载流子浓度：根据霍尔效应理论可以得到载流子密度n =1/qRH，其中q为元电荷量（1.6×10^-19 C），RH为霍尔系数。

载流子浓度p可以通过n和半导体中空穴密度p0（或自由电子密度n0）之间的关系推出。

p = p0 - n（或n0 - n）。

四、结果分析通过实验测量和数据处理可以得到材料的电导率和载流子浓度，这些数据可以用来研究材料的性质和应用。

例如，通过比较不同材料的电导率和载流子浓度可以评估它们的导电性能，从而选择最适合的材料用于特定的应用中。

霍尔效应及霍尔元件基本参数的测量

霍尔效应及霍尔元件基本参数的测量086041B班D组何韵摘要：霍尔效应是磁电效应的一种，利用这一现象制成的各种霍尔元件，广泛地应用于工业自动化技术、检测技术及信息处理等方面.霍尔效应是研究半导体材料性能的基本方法.本实验的目的在于了解霍尔效应的原理及有关霍尔器件对材料的要求，使用霍尔效应试验组合仪，采用“对称测量法”消除副效应的影响，经测量得到试样的V H—I M和V H—I S曲线，并通过实验测定的霍尔系数，判断出半导体材料试样的导电类型、载流子浓度及载流子迁移率等重要参数.关键词：霍尔效应hall effect，半导体霍尔元件semiconductor hall effect devices，对称测量法symmetrical measurement，载流子charge carrier，副效应secondary effect美国物理学家霍尔(Hall,Edwin Herbert,1855-1938)于1879年在实验中发现,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,这一现象便是霍尔效应.这个电势差也被叫做霍尔电势差.霍尔的发现震动了当时的科学界,许多科学家转向了这一领域，不久就发现了爱廷豪森(Ettingshausen)效应、能斯托(Nernst)效应、里吉-勒迪克(Righi-Leduc)效应和不等位电势差等四个伴生效应.在霍尔效应发现约100年后,德国物理学家克利青(Klaus von Klitzing, 1943-)等在研究极低温度和强磁场中的半导体时发现了量子霍耳效应,这是当代凝聚态物理学令人惊异的进展之一,克利青为此获得了1985年的诺贝尔物理学奖.之后，美籍华裔物理学家崔琦(Daniel Chee Tsui,1939- )和美国物理学家劳克林(Robert ughlin，1950-)、施特默(Horst L. St rmer，1949-)在更强磁场下研究量子霍尔效应时发现了分数量子霍尔效应，这个发现使人们对量子现象的认识更进一步，他们为此获得了1998年的诺贝尔物理学奖.最近，复旦校友、斯坦福教授张首晟与母校合作开展了“量子自旋霍尔效应”的研究.“量子自旋霍尔效应”最先由张首晟教授预言，之后被实验证实.这一成果是美国《科学》杂志评出的2007年十大科学进展之一.如果这一效应在室温下工作，它可能导致新的低功率的“自旋电子学”计算设备的产生.目前工业上应用的高精度的电压和电流型传感器有很多就是根据霍尔效应制成的,误差精度能达到0.1%以下.一、霍尔效应的原理1.霍尔效应霍尔效应从本质上讲是运动的带电粒子在磁场中受洛伦兹力作用而引起的偏转.置于磁场中的载流体，如果电流方向与磁场垂直，则在垂直于电流和磁场的方向会产生一附加的横向电场，即霍尔电场E H ,这个现象被称为霍尔效应.在x方向通以电流I S ,在z方向加磁场B,则在y方向即试样A-A’电极两侧因一号电荷的聚集而产生附加电场.电场的指向取决于式样的导电类型，如图1示.霍尔电场E H 阻止载流子继续向侧面偏移，平衡时载流子所受电场力等于洛仑兹力B v e eE H =得B v E H =其中v 为载流子在电流方向的平均漂移速率.设试样宽b(y 方向的长度)厚d （z 方向的长度），载流子浓度为n ，则I S =nbd v e 得nbdeI v S=,由此得到, dBI ne nde B I b E V S S H H 1===. V H 与I S B 乘积成正比，与试样厚度d 成反比，比例系数R H =1/ne 称为图1E H <0, N 型E H >0, P 型霍尔系数，是反映材料霍尔效应强弱的重要参数.)/(1034C cm BI dV R S H H ⨯=,其中磁场单位用T. 2. R H 与其他参数的关系（1）由R H 的符号判断导电类型：三元组（I S ,B,E H ）满足右手螺旋法则，则导电类型为N 型，反之为P 型. （2）由R H 求载流子的浓度：假定所有载流子的漂移速度相同，则eR n H 1=.若考虑载流子的统计分布，须引入3π /8的修正因子.（3）结合电导率σ求载流子的迁移率μ.由σ=ne μ得μ=|Rh|σ.3. 霍尔效应与材料性能为得到较大的霍尔电压，根据其产生原理，可以采取下述方法：（1）关键是选取R H 较大的材料,而R H =μρ（其中ρ为电阻率），金属导体μ和ρ都很小，不良导体ρ较大，但μ太小，都不适合做霍尔元件.只有半导体μ和ρ大小适中，是制作霍尔元件的较理想材料.由于电子的迁移率比空穴的迁移率大，一般霍尔元件采用N 型材料.（2）其次是减小d ，因此常用薄膜型霍尔器件.一般，用霍尔灵敏度)mV/(mA.T)(1nedK H =来表示器件的灵敏度.二、霍尔效应的副效应上述推导是从理想情况出发的,实际情况要复杂得多,在产生霍尔电压H V 的同时,还伴生有四种副效应,副效应产生的电压叠加在霍尔电压上,造成系统误差.为便于说明，画一简图如图2所示.（1）爱廷豪森(Ettingshausen)效应引起的电势差E V .由于电子实际上并非以同一速度v 沿X 轴负向运动,速度大的电子回转半径大,能较快地到达接点3的侧面,从而导致3侧面较4侧面集中较多能量高的电子,结果3、4侧面出现温差,产生温差电动势E V .E V 的正负与I 和B 的方向有关.（2）能斯托(Nernst)效应引起的电势差N V .焊点1、2间接触电阻可能不同,通电发热程度不同,故1、2两点间温度可能不同,于是引起热扩散电流.与霍尔效应类似,该热扩散电流也会在3、4点间形成电势差N V .若只考虑接触电阻的差异，则N V 的方向仅与B 的方向有关. （3）里吉-勒迪克(Righi-Leduc)效应产生的电势差R V .在能斯托效应的热扩散电流的载流子由于速度不同,一样具有爱廷豪森效应,又会在3、4点间形成温差电动势R V . R V 的正负仅与B 的方向有关,而与I 的方向无关.（4）不等位电势差效应引起的电势差0V .由于制造上困难及材料的不均匀性,3、4两点实际上不可能在同一条等势线上.因此,即使未加磁场,当I 流过时,3、4两点也会出现电势差0V . 0V 的正负只与电流方向I 有关,而与B 的方向无关.x综上所述,在确定的磁场B 和电流I 下，实际测出的电压是H V 、E V 、N V 、R V 和0V 这5种电压的代数和. 根据副效应的性质,采用电流和磁场换向的对称测量法,尽量消减它们的影响.具体做法如下：① 给样品加（＋B 、＋I ）时,测得3、4两端横向电压为1V ＝H V ＋E V ＋N V ＋R V ＋0V ;② 给样品加（＋B 、－I ）时,测得3、4两端横向电压为2V ＝－H V －E V ＋N V ＋R V －0V ;③ 给样品加（－B 、－I ）时,测得3、4两端横向电压为3V ＝H V ＋E V －N V －R V －0V ;④ 给样品加（－B 、＋I ）时,测得3、4两端横向电压为4V ＝－H V －E V －N V －R V ＋0V ;由以上四式可得1V —2V ＋3V －4V ＝４H V ＋４E VH V ＝41（1V —2V ＋3V －4V ）－E V通常E V 比H V 小得多,可以略去不计,因此霍尔电压为H V ＝41（1V —2V ＋3V －4V ）.三、具体实验过程实验采用霍尔实验组合仪,给定的霍尔元件长l=1.5mm, 宽b=1.5mm, 厚d=0.2mm,KH=184mV/(mA.T).1.首先根据仪器性能,连接测试仪与试验以之间的各种连线，注意接线对应连接.2.实验中使用换向开关改变电源正负极的连接从而改变电流和磁场的方向,可以实现对称测量.在作V H—I S曲线和V H—I M曲线时,使用控制变量法.3.将测试仪的功能切换置于“V H”.当I M=500mA（磁感应强度B）保持不变时,调整I S,用换向开关改变电流和磁场的方向,测1V，2V，3V，4V.列表记录数据如下：作V H—I S曲线注意到随着B和I S 的方向的改变,测得的1V，2V，3V，4V大小不同,这是由于霍尔效应的副效应引起的,最后用44 32 1V VVVVH-+-=得到可消除副效应对结果的影响.4.当I S=3.00mA保持不变时,调整I M ，再次用换向开关改变电流和磁场的方向,测1V，2V，3V，4V列表记录数据如下：I M (A)V1(mV) V2(mV) V3(mV) V4(mV)44321VVVVVH-+-=（mv）＋B, ＋I S ＋B, －I S －B, －I S －B, ＋I S0.100 -2.11 0.35 -0.35 2.11 -1.23 0.150 -2.71 0.95 -0.95 2.71 -1.83 0.200 -3.32 1.57 -1.56 3.32 -2.440.250 -3.93 2.17 -2.17 3.93 -3.05 0.300 -4.54 2.78 4.55 -2.78 -3.66 0.350 -5.16 3.40 -3.40 5.16 -4.28 0.400 -5.77 4.01 -4.01 5.77 -4.89 0.450 -6.39 4.62 -4.62 6.39 -5.50 0.500-7.005.24-5.247.00-6.12作V H —I M 曲线判断霍尔片的导电类型：当I S ＞0，I M ＞0时，V H 小于零，则霍尔片为N 型半导体。

霍尔效应实验报告数据及处理

霍尔效应实验报告数据及处理霍尔效应实验可真是一门神奇的科学，咱们今天就来聊聊这个现象。

霍尔效应可不是啥高大上的东西，听起来挺复杂，其实就是在电流通过导体的时候，外加一个磁场，结果导体里就出现了电压差。

嘿，这不是在说“魔法”吗？当你把一根导线放在磁场里，电流的流动就像是跟着某种隐形的节奏在跳舞，真是妙不可言。

实验开始时，咱们得准备一些材料，像导体、磁铁、万用表啥的。

你想啊，没有这些工具，咱们就像没有武器的战士，打不了胜仗嘛！将导体放置在磁场中，打开电源，电流开始流动。

咱们的万用表就像个勤快的小蜜蜂，开始记录数据。

每当我看到那表上的数字变化，心里真是乐开了花，感觉自己就是个小科学家，跟爱因斯坦也没啥差别。

咱们要开始记录不同的电流和磁场强度。

这时候，数据就像小朋友一样，一会儿乖乖的，一会儿又调皮捣蛋。

记得有一次，我本来想测量电流和磁场的关系，结果万用表上显示的数字让人抓狂，怎么都不对劲。

后来仔细一看，哎呀，原来是我手一抖，电线松了，真是尴尬得恨不得找个地缝钻进去。

真的是，不经历风雨，怎么见彩虹？然后，咱们就可以用公式来处理这些数据，算出霍尔电压。

公式其实也不复杂，感觉跟解数学题似的，脑子里飞快转动，像是个急性子的小兔子。

最终，咱们得到的霍尔电压，就像是实验的“最终成绩”，让人心里踏实得很。

这时候，咱们就可以把数据做成图表，看看那条线是怎么跑的，简直就像看一场精彩的体育赛事，让人兴奋不已。

在分析完数据后，我发现霍尔效应的应用真是无处不在。

比如，咱们常见的霍尔传感器，就是利用这个原理来检测位置和速度。

真是没想到，原来这些高科技背后也有这么简单的原理，真是让人觉得科技感满满。

想到这里，心里那份自豪感油然而生，感觉自己也在为科学做贡献。

霍尔效应的实验，让我认识到了科学的乐趣。

它不仅仅是公式和数据，更是生活中的点滴体验。

每次看到实验成功，内心的成就感就像吃了蜜一样甜。

而那些出错的小插曲，虽然当时让人抓狂，但回头想想，简直就是笑料，成了我和朋友们茶余饭后的笑谈。

霍尔效应及霍尔元件基本参数的测量实验报告

霍尔效应及霍尔元件基本参数的测量实验报告实验目的：1. 了解霍尔效应的基本原理及其在霍尔元件中的应用；2. 学习使用霍尔元件测量磁场强度和电流的方法；3. 掌握测量霍尔元件输出电压与磁场强度、电流之间的关系。

实验器材：1. 霍尔元件；2. 恒流源；3. 磁场调节装置；4. 数字多用表。

实验原理：霍尔效应是指当载流子在导体中受到垂直于电流方向的磁场力作用时，在导体横向产生电场差，进而产生电势差。

这一效应被应用在霍尔元件中，通过测量霍尔元件的输出电压，可以间接测量磁场强度和电流。

实验步骤：1. 将恒流源的正极和负极分别连接到霍尔元件的两个引脚上；2. 将数字多用表的电压测量端口连接到霍尔元件的输出引脚上；3. 将磁场调节装置放置在霍尔元件附近，通过调节磁场的强度，使其垂直于电流方向；4. 打开恒流源，调节电流的大小；5. 在不同的电流和磁场强度下，记录霍尔元件的输出电压。

实验数据处理：1. 将实验记录的电流和霍尔元件的输出电压整理成表格；2. 绘制电流和霍尔元件输出电压的关系曲线；3. 利用最小二乘法拟合曲线，得到电流和输出电压之间的线性关系；4. 根据线性关系，计算出霍尔元件的灵敏度和霍尔系数。

实验结果与讨论：根据实验数据处理的结果，可以得到霍尔元件的灵敏度和霍尔系数。

实验还发现，在磁场强度较小的情况下，霍尔元件的输出电压与磁场强度呈线性关系；当磁场强度较大时，输出电压可能存在饱和现象，即不再随磁场强度的增大而线性增加。

结论：通过本次实验，我们成功测量了霍尔元件的基本参数，包括灵敏度和霍尔系数。

同时，我们也验证了霍尔元件输出电压与磁场强度、电流之间的关系，进一步加深了对霍尔效应的理解。

这些实验结果对于霍尔元件的应用和相关工程设计具有重要的参考价值。

霍尔效应及其应用实验报告数据处理

霍尔效应及其应用实验报告数据处理霍尔效应及其应用实验报告数据处理引言：霍尔效应是指当导体中有电流通过时，垂直于电流方向的磁场会在导体内产生一种电势差，这种现象被称为霍尔效应。

霍尔效应的应用非常广泛，例如在传感器、电流计、磁场测量等领域都有重要的应用。

本文将通过实验报告数据处理的方式，探讨霍尔效应及其应用的相关内容。

实验目的：通过实验测量和处理数据，验证霍尔效应的存在，并探究其在磁场测量中的应用。

实验步骤：1. 准备实验仪器和材料：霍尔元件、电源、电流表、磁场源、导线等。

2. 搭建实验电路：将霍尔元件与电源、电流表和磁场源连接，保证电路的正常工作。

3. 施加电流：通过电源向霍尔元件中施加一定大小的电流。

4. 施加磁场：通过磁场源在霍尔元件附近施加一定大小的磁场。

5. 测量电势差：使用电压表测量霍尔元件中产生的电势差。

6. 记录实验数据：记录不同电流和磁场下的电势差数值。

实验数据处理：1. 绘制电势差与电流的关系曲线：将实验数据绘制成电势差与电流的关系曲线，观察曲线的特点。

2. 分析曲线特点：根据曲线的变化趋势，判断霍尔元件的工作状态和特性。

3. 计算霍尔系数：根据实验数据和已知参数，计算霍尔元件的霍尔系数，用于后续的数据处理和应用。

4. 绘制电势差与磁场的关系曲线：将实验数据绘制成电势差与磁场的关系曲线，观察曲线的特点。

5. 分析曲线特点：根据曲线的变化趋势，判断霍尔元件对磁场的响应情况。

6. 应用数据：根据实验数据和已知参数，计算磁场的大小和方向。

实验结果与讨论：通过实验数据处理，我们得到了电势差与电流、磁场的关系曲线。

从曲线的变化趋势可以看出，电势差随着电流的增加而增加，符合霍尔效应的基本规律。

同时，电势差随着磁场的增加而变化，这表明霍尔元件对磁场有一定的响应能力。

根据实验数据和已知参数，我们还计算出了霍尔元件的霍尔系数。

霍尔系数是描述霍尔元件特性的重要参数，它可以用来计算磁场的大小和方向。

通过对实验数据的处理和分析，我们可以准确地测量出磁场的大小和方向，这对于磁场测量和磁场控制具有重要的意义。

霍尔效应实验报告模板

---一、实验名称：霍尔效应二、实验目的：1. 了解霍尔效应的基本原理及其产生条件。

2. 学习使用霍尔效应测量磁感应强度的方法。

3. 掌握霍尔元件的基本特性和工作原理。

4. 熟悉实验仪器的操作及数据记录、处理方法。

三、实验原理：霍尔效应是指当电流通过一个置于磁场中的导体或半导体时，会在垂直于电流和磁场的方向上产生电动势的现象。

这一电动势称为霍尔电压（VH），其大小与磁感应强度（B）、电流（I）和霍尔元件的厚度（d）有关，具体关系为：\[ VH = B \cdot I \cdot d \cdot R_H \]其中，\( R_H \) 为霍尔系数，其值取决于材料的导电类型。

四、实验仪器与设备：1. 霍尔效应实验仪2. 电源3. 电流表4. 电压表5. 磁场发生器6. 电阻箱7. 导线8. 电磁铁9. 磁棒10. 仪器支架五、实验步骤：1. 仪器连接：按照实验仪说明书连接电路，确保连接正确无误。

2. 调整仪器：调节霍尔元件支架，使霍尔元件处于磁场中心位置。

3. 设置参数：调节电源电压，设定电流表和电压表的量程。

4. 测量霍尔电压：在不同电流和磁场强度下，测量霍尔电压，并记录数据。

5. 数据处理：根据实验数据，绘制霍尔电压与电流、磁场强度的关系曲线。

6. 计算霍尔系数：根据霍尔电压、电流和磁场强度计算霍尔系数。

7. 验证实验结果：对比理论值和实验值，分析误差来源。

六、实验数据记录与处理：| 磁场强度 B (T) | 电流 I (A) | 霍尔电压 VH (V) | 霍尔系数RH (V·T^-1·m^-1) ||-----------------|------------|-----------------|---------------------------|| ... | ... | ... | ... |七、实验结果与分析：1. 霍尔电压与电流、磁场强度的关系：分析霍尔电压与电流、磁场强度之间的关系，验证霍尔效应原理。

实验报告霍尔效应及霍尔元件基本参数的测量

霍尔效应及霍尔元件基本参数的测量一、实验目的1.了解半导体中霍尔效应的产生原理，霍尔系数表达式的推导及其副效应的产生和消除。

2.掌握常温情况下测量霍尔系数的方法。

3.判断样品的导电类型，计算霍尔系数、载流子浓度、电导率、霍尔迁移率。

4.用霍尔元件测量铁电磁铁气隙中磁感应强度B沿X方向的分布曲线及电磁铁的励磁曲线。

二、实验原理1.霍尔效应和霍尔系数图1霍尔效应示意图如图1所示，在半导体的x方向有均匀的电流I x通过，同时在z方向上加有磁场B z，那么在这块半导体的y方向会出现一个横向电势差U H，这种现象叫做“霍尔效应”，U H称为“霍尔电压”，对应的y轴的电场称为“霍尔电场”。

半导体的长、宽、高分别为L、a、b，p（n）型半导体的载流子为空穴（电子），在沿x方向电场的作用下，以平均漂移速度v x运动，形成电流I x，由于在z轴方向有磁场B z，载流子受到洛伦兹力的作用F q v B⋅⨯=()P型半导体中空穴带正电，由右手定则可知：受到的洛伦兹力沿着y轴负向，那么空穴向着y轴负向运动，在y轴方向形成沿着y轴正向的电场—霍尔电场，当该电场对空穴的作用力qE y与洛伦兹力F达到平衡时，空穴不再沿着y轴偏离，达到稳态，只有沿着x方向的电流。

同理，n型半导体中电子带负电，电子的速度方向为x轴负向，电荷为-q，那么根据右手定则可知：受到的洛伦兹力沿着y轴负向，那么电子向着y轴负向运动，在y 轴方向形成沿着y 轴负向的电场—霍尔电场，当该电场对电子的作用力qE y 与洛伦兹力F 达到平衡时，电子不再沿着y 轴偏离，达到稳态，只有沿着x 方向的电流。

因此，在给定电流方向以及外加磁场方向时，根据霍尔电场的方向便可以判断半导体是n 型还是p 型。

下面推导霍尔系数的表达式。

在稳态下，载流子受到的电场力与洛伦兹力达到平衡，即为Hx z H U qv B E q q a==，H H x z E R J B =（其中R H 即为霍尔系数）而根据半导体中电流公式：x x x I nqv S nqv ab ==可知：H H x zU bR I B =（3/m C ）（1） 2. 霍尔效应中的副效应及消除办法在霍尔系数的测量中，会伴随一些热磁副效应、电极不对称等因素引起的附加电压叠加在霍尔电压上，主要有爱廷豪森效应、能斯脱效应、里纪—勒杜克效应、电极位置不对称、温度梯度存在等副效应。

霍尔效应和霍尔元件特性测定数据处理范例(精)

1.97
-1.54
1.54
-1.96
1.75
2.00 2.25 -1.76 1.77 -2.24 2.01 2.25 2.54 -1.97 1.99 -2.52 2.26 2.50 2.82 -2.19 2.21 -2.80 2.51 2.75 3.10 -2.41 2.44 -3.08 2.76 3.00 3.39 -2.63 2.66 -3.36 3.01
I
===
∆
c H
K最佳值及不确定度的计算:
H M
V I
-
斜率为
2.50
0.00616/
406
H
M
V
k mV mA
I
∆
===
∆
(
1/2
22
1/2
2
2
7
2
221181/2
0.616
3.0043.14101800
169/
H
H
M S
R L
V
K
I I u N
mV mA T
-
⎡⎤
⨯+
∆
∴=⨯
∆⨯
⎡⎤
⨯+
=⨯
⨯⨯⨯⨯
∆=;霍尔电压示值误差:
0.05H V m mV
∆=;
励磁电流示值误差:0.005M
I m A
∆=
⑴霍尔电压与霍尔电流关系测试数据表:
H S V I -500M I mA =0.25 0.28 -0.23 0.22 -0.29 0.26 0.50 0.56 -0.44 0.44 -0.56 0.50 0.75 0.85 -0.67 0.67 -0.85 0.76 1.00 1.12 -0.88 0.88 -1.12 1.00 1.25 1.41 -1.10 1.11 -1.41 1.26 1.50 1.69 -1.32 1.32 -1.68 1.50 1.75

霍尔效应研究--数据处理

附页：
大学物理实验报告
-------霍尔效应的研究
六：实验数据处理,制作散点图
(1)根据步骤五中的表-1，当恒流源Im=500mA，霍尔传感器位与螺线管中心，霍尔灵敏度为190mV/（mA*T）时，Vh~Is数据变化情况如左下表格。

利用Excel对表中数据绘制散点图得出如上图曲线，可见霍尔电势差Vh与恒流源Is为线性关系。

(2) 根据步骤五中的表-2，当恒流源Is=4.00mA，霍尔传感器位与螺线管中心，霍尔灵敏度为190mV/（mA*T）时，Vh~Im数据变化情况如左下表格。

利用Excel对表中数据绘制散点图得出如上图曲线，可见霍尔电势差Vh与恒流源Im为线性关系。

(3)根据上图曲线，及给定的接线图可以判定，霍尔器件的导电类型为P型
(4)根据步骤五中的表-3，当恒流源Is=4.00mA，Im=500mA, 霍尔灵敏度为190mV/（mA*T）时，计算磁感应强度B和霍尔感应器位置P数据变化情况如左下表格。

则可根据对称性，得出螺线圈的磁感应变化曲线，。

霍尔效应(含数据处理样版)

TH-H型霍尔效应实验组合仪霍尔效应及其应用置于磁场中的载流体，如果电流方向与磁场垂直，则在垂直于电流和磁场的方向会产生一附加的横向电场，这个现象是霍普斯金大学研究生霍尔于1879年収现的，后被称为霍尔效应。

随着半导体物理学的迅速収展，霍尔系数和电导率的测量已成为研究半导体材料的主要方法之一。

通过实验测量半导体材料的霍尔系数和电导率可以判断材料的导电类型、载流子浓度、载流子迁移率等主要参数。

若能测量霍尔系数和电导率随温度变化的关系，还可以求出半导体材料的杂质电离能和材料的禁带宽度。

如今，霍尔效应不但是测定半导体材料电学参数的主要手段，而且随着电子技术的収展，利用该效应制成的霍尔器件，由于结构简单、频率响应宽（高达10GHz）、寿命长、可靠性高等优点，已广泛用于非电量测量、自动控制和信息处理等方面。

在工业生产要求自动检测和控制的今天，作为敏感元件之一的霍尔器件，将有更广阔的应用前景。

了解这一富有实用性的实验，对日后的工作将有益处。

一、实验目的1．了解霍尔效应实验原理以及有关霍尔元件对材料要求的知识。

2．学习用“对称测量法”消除副效应的影响，测量幵绘制试样的V H－I S和V H－I M曲线。

3．确定试样的导电类型、载流子浓度以及迁移率。

二、实验原理TH-H 型霍尔效应实验组合仪霍尔效应从本质上讲是运动的带电粒子在磁场中受洛仑兹力作用而引起的偏转。

（a ）（b ）图(1) 样品示意图B vge F VTH-H 型霍尔效应实验组合仪（N型） 0 (Y)E （P型）0 (Y)E H H(X)、B（Z） Is <>无论载流子是正电荷还是负电荷，F g 的方向均沿Y 方向，在此力的作用下，载流子収生便移，则在Y 方向即试样A 、A ´电极两侧就开始聚积异号电荷而在试样A 、A ´两侧产生一个电位差V H ，形成相应的附加电场E —霍尔电场，相应的电压V H 称为霍尔电压，电极A 、A ´称为霍尔电极。