实验三 半导体的霍尔效应

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半导体霍尔效应

半导体霍尔效应
R
4
6V 6 降
AC220V
E 2 3 4 5
K3
压 流
A V Ka
接电压表 100Ω 或电位计 mA 取样电阻

K1
1
K2
控制部分 36V~5V
其中:样品"1、3","2、4"为电阻率电极, "3、4"为霍尔电极 图 6-6 长条、范德堡法霍尔装置图
二、实验内容
(1) 在预习实验内容基础上设计一套电路,其中包括 B 换向,I 换向待测电压等并列表。 (2) 测Ge长条样品的ρ和RH值。样品电流分别取代 0.5mA、0.8mA两个值,测RH时,B用 1000GS。 (3) 用范德堡法测Si薄片半导体样品ρ和RH值,样品电流取 0.5mA,0.8mA两个值,测RH 时, B取 1000~2000GS。 (4)用范德法测薄片样品的磁阻,样品电流在 0.2mA 取值。
v I
cd ab
压表测另一对接点C、D的电位差Vcd , 由此得出RAB,CD= 流,测D、A间电位差VDA,也同样得到RBC,DA= 样品电阻率ρ与R1、R2构成如下关系: exp(- πρd ⋅ R 1 ) + exp( 式中 d 为样品厚度,由此得到电阻率公式: R ⋅d R + R ρ=π ⋅ ⋅ f ( 2 R ) Ιn 2
对于 Ge,晶格散射时为: (
μH μ
(
μH μ
) P = 1.84
对Байду номын сангаас简并半导体和强磁条件时
=1
在本征导电范围内即电子空穴同时参与导电的情况下则有: σ=po·q·µp + no·q·µn 式中σ为导电率 b = μ n p RH =(

半导体霍尔效应实验

半导体霍尔效应实验

东南大学材料科学与工程实验报告 学生姓名 徐佳乐 班级学号 12011415 实验日期 2014/9/4 批改教师 课程名称 电子信息材料大型实验 批改日期 实验名称 半导体霍尔效应实验 报告成绩一、 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。

2、 掌握霍尔系数和电导率的测量方法。

3、 通过测量数据的处理判别样品的导电类型,计算室温下所测半导体材料的霍尔系数、电导率、载流子浓度和霍尔迁移率。

二、 实验原理霍尔效应的测量是研究半导体性质的重要实验方法。

利用霍尔效应,可以确定半导体的导电类型和载流子浓度。

利用霍尔系数和电导率的联合测量,可以用来研究半导体的导电机制(本征导电和杂质导电)和散射机制(晶格散射和杂质散射),进一步确定半导体的迁移率、禁带宽度、杂质电离能等基本参数。

测量霍尔系数随温度的变化,可以确定半导体的禁带宽度、杂质电离能及迁移率的特性。

1、 霍尔效应和霍尔系数设一块半导体的x 方向上有均匀的电流流过,在z 方向上加有磁场,则在这块半导体的y 方向上出现一横向电势差,这种现象被称为“霍尔效应”, 称为“霍尔电压”,所对应的横向电场称为“霍尔电场”。

霍尔电场强度的大小与流经样品的电流密度和磁感应强度的乘积成正比:ZX H H B J R E ••=式中比例系数称为“霍尔系数”。

半导体样品的长、宽、厚分别为l 、a 、b ,半导体载流子(空穴)的浓度为p ,它们在电场作用下,以平均漂移速度沿x 方向运动,形成电流。

在垂直于电场方向上加一磁场,则运动着的载流子要受到洛仑兹力的作用该洛仑兹力指向-y 方向,因此载流子向-y 方向偏转,这样在样品的左侧面就积累了空穴,从而产生了一个指向+y 方向的电场——霍尔电场。

当该电场对空穴的作用力q 与洛仑兹力相平衡时,空穴在y 方向上所受的合力为零,达到稳态。

在稳态时,有 :若是均匀的,则在样品左、右两侧面间的电位差:而x 方向的电流: 由以上的式子得: 所以对p 型半导体: n 型半导体: 所以的计算式: 2、 半导体电导率半导体电导率:电导率测试公式:结合电导率和霍尔系数的测量,可以计算载流子的迁移率: 实验得出与温度T 的关系曲线如图1.现在以p 型半导体为例分析:(1) 低温区。

半导体的磁效应之一:霍尔效应

半导体的磁效应之一:霍尔效应
射的主要机制。 • 霍耳系数是半半导体导的磁体效应材之一料:霍的尔效一应 个很重要参数。
两种载流子同时存在时的霍尔系数
• 在磁场作用下电子与空穴的横向运动方向是 相同的,它们引起的横向电流的大小
jt jntg njptg p(njnpjp)B (ne n 2pe 2 p)B0E
• 积累在两侧的电荷产生的霍耳电场引起的电
• 平衡时的横向电场称为霍耳电场,两侧的电势 差称为霍尔电势。
半导体的磁效应之一:霍尔效应
霍尔效应的定量分析
• 1、霍耳系数
• 当霍耳电场引起的力与磁场引起的力最后达到 平衡时,我们有
EvB1(n ev)B1jBR jB
n e
n e
• 由此我们得到一个十分重要的公式。即霍耳电 势与流过样品的电流大小及磁场强度成正比, 比例系数称为霍耳系数,对电子R=-1/ne,对空 穴为R=1/pe。
Rn

hn
1
ne• ,Rp
hp
1 pe
相应的霍耳角、霍耳电势等也要进行修改。
半导体的磁效应之一:霍尔效应
霍尔迁移率
• 对简单能带结构的半导体材料,Rn与Rp 不必修正。
• 由半导体的能带结构可以算出霍耳迁移
率与一般迁移率的比值,它们为
对声学波散射h
3
8
,对电离杂质散射
h
1.9
3,对简并半导体h
半导体的磁效应之一:霍尔效应
2、霍尔角
• 在无磁场时,载流子的漂移运动方向与电流方向相同 或相反,但两者没有夹角(0或180)。
• 磁场引起附加电场,使得载流子的运动方向与外场的 方向有一个夹角,此夹角称为霍耳角。
• 霍耳角的正切应等于霍耳电场与外场的比值, 即tgEh RjBRB,若霍尔电场较小,

实验三 半导体霍尔效应测量实验

实验三 半导体霍尔效应测量实验

实验三半导体材料的霍尔效应测量实验1实验原理1)霍尔效应霍尔效应指的是在外加磁场的作用下,给半导体通入电流,内部的载流子受到磁场引起的洛伦兹力的影响,空穴和电子向相反的方向偏转,这种偏转导致在垂直电流和磁场方向上产生正负电荷的积累,形成附加的横向电场,直至电场对载流子的作用力与洛伦兹力抵消,此时的电场强度乘以半导体样品的宽度后,可以得到霍尔电压V H。

设磁感应强度为B,电子浓度(假设为n型半导体)为n,则电流表达式为I H=nevbd,而霍尔电压产生的电场为E H=vB霍尔电压的表达式为:V H=E H b=vBb =I HnebdBb =1neI H Bd=R HI H Bd其中R H称为霍尔系数:R H=1 ne可以通过V H,B, I H的方向可以判断样品的导电类型,通过V H和 I H的关系曲线可以提取出R H,进一步还可以得到电子(空穴)浓度。

在实际测量中,还会伴随一些热磁副效应,使得V H还会附带另外一些电压,给测量带来误差。

为了消除误差,需要取不同的I H和B的方向测量四组数据求平均值得到V H,如下表示I H正向I H负向B正向V1V3B负向V2V42)范德堡法测量电阻率由于实验使用的霍尔元件可视为厚度均匀、无空洞的薄片,故可使用范德堡法进行电阻率的测量。

在样品四周制作四个极小的欧姆接触电极1,2,3,4。

如图2所示。

14图 1 霍尔效应原理示意图先在1、2端通电流,3、4端测电压,可以定义一个电阻R1=|V34| I12然后在2、3端通电流,1、4端测电压,求R2=|V14| I23理论上证明样品的电阻率与R1、R2的关系为ρ=πdln2R1+R22f可以通过查表可知范德堡因子f与R1/R2的关系,从而求得样品的电阻率。

2实验内容本实验所用仪器为SH500-A霍尔效应实验仪、恒流电源、高斯计。

实验步骤如下:1)连线掌握仪器性能,连接恒流电源与霍尔效应试验仪之间的各组连线。

2)测量霍尔系数,判断样品的导电类型测量半导体样品的霍尔系数。

实验三-霍尔效应法测量半导体的载流子浓度、-电导率和迁移

实验三-霍尔效应法测量半导体的载流子浓度、-电导率和迁移

实验三霍尔效应法测量半导体的载流子浓度、电导率和迁移率一、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 VH-IS 和VH-IM 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:其中 e 为载流子(电子)电量, V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。

无论载流子是正电荷还是负电荷,Fg 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 VH,形成相应的附加电场 E—霍尔电场,相应的电压 VH 称为霍尔电压,电极 A、A´称为霍尔电极。

电场的指向取决于试样的导电类型。

N 型半导体的多数载流子为电子,P 型半导体的多数载流子为空穴。

对 N 型试样,霍尔电场逆 Y 方向,P 型试样则沿Y 方向,有显然,该电场是阻止载流子继续向侧面偏移,试样中载流子将受一个与 Fg方向相反的横向电场力:其中 EH 为霍尔电场强度。

FE 随电荷积累增多而增大,当达到稳恒状态时,两个力平衡,即载流子所受的横向电场力 e EH 与洛仑兹力eVB 相等,样品两侧电荷的积累就达到平衡,故有设试样的宽度为 b ,厚度为 d ,载流子浓度为 n ,则电流强度V Is 与的 关系为由(3)、(4)两式可得即霍尔电压 VH (A 、A ´电极之间的电压)与 IsB 乘积成正比与试样厚度 d 成反比。

半导体霍尔效应研究

半导体霍尔效应研究

半导体霍尔效应研究一、实验目的1.了解半导体中霍尔效应产生的物理过程。

2. 掌握霍尔系数和电导率和测量方法,通过对常温下霍尔系数的测定,确定半导体材料的导电类型和掺杂浓度;了解霍数随温度的变化。

3.了解实验环境条件下可能产生的副效应及其消除方法。

二、实验仪器HL-6A霍尔效应仪、C5特斯拉计三、实验原理与方法(一)霍尔效应如图14-1所示,在一块矩形半导体样的X方向均匀地通以电流Ix,处于同一等势面上的A.B两点间的电位差为零;但若在Z方向加上磁场Bz时,则A.B两点将产生电势差 V ,这一现象称为霍尔效应。

其因为由美国物理学家霍尔研究载流导体在磁场中导电的性质发现而得名。

Z yB Z Y X14-1霍尔效应示意图图14-2 P型半导体的霍尔效应为什么会产生霍尔电势差?假设一块P型半导体宽度为 a,厚度为 b,如图14-2所示。

我们首先讨论其中没有温度梯度且只有一种载流子,所有载流子都具有相同的漂移速度,磁场不太强不考虑磁阻的情况。

令V为空穴速度,P为空穴浓度,p为空穴迁移率。

磁场为Z方向,电流为X方向,电流密度为J。

此时沿X方向运动的空穴在磁场B作用下,受洛沦磁力作用使之横向偏转。

由于样品有边界,有些偏转的载流子在边界累积,产生一横向电场E,我们称之为霍尔电场。

霍尔电势差即由此电场而建立。

这时空穴受力为洛沦磁力与电场力的矢量和:F=e(E+V×B) (14-1)达到稳态时,空穴所受的横向电场力与洛沦磁力恰好抵消,即e(v×B)= eE ( 14-2 )又通过样品的电流为I=pevab则空穴的速度为v=I/peab代入(14-2)式得E==两边同乘以a得V=(14-3)系数=R我们称之为霍尔系数。

又因为电流强度I=J.ab ,V=E a , 故有 V=R..a=R R=(14-4)如果是N型半导体,这时电子沿-X方向运动,在磁场B的作用下受到指向-y方向的洛沦磁力,这样载流子在边缘的累积,在-Y 方向建立霍尔电场E,同理我们可以导出E=-JB R== (n为电子浓度) (14-5)(为电子浓度)(14-5)我们在实验中只要能测出样品电流I,磁场强度B,样品厚度 b及霍尔电位差V,就可以求出霍尔系数R。

霍尔效应实验报告

霍尔效应实验报告
R S
d
Hd
比例系数 RH=1/ne 称为霍尔系数。 1 . 由 RH 的符号(或者霍尔电压的正负)判断样品的导电类型。 2 . 由 RH 求载流子浓度 n,即
1 n
(4)
R e
H
3 . 结合电导率的测量,求载流子的迁移率 。
电导率 σ 与载流子浓度 n 以及迁移率 之间有如下关系
结束,且挪移步长为 1cm。
在 excel 中 ,线性拟合直 线斜率
k=2.0021。k=K *B , H
所以
K =k/B=2.002142857*10^3/11.25=17 H
7.97mv/mA*T,
R =K *d=0.03559m*mv/mA*T, HH
n=1/(R *e)=1.756*10^20mA*T/(m*mv H
如今,霍尔效应非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1 0 GHz) 、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。
1 . 通过实验掌握霍尔效应基本原理,了解霍尔元件的基本结构; 2 . 学会测量半导体材料的霍尔系数、电导率、迁移率等参数的实验方法和技术; 3 . 学会用“对称测量法”消除副效应所产生的系统误差的实验方法。 4 . 学习利用霍尔效应测量磁感应强度 B 及磁场分布。
图2
图3
在半导体试样上引出测量电极时,不可能做到接触电阻彻底相同。当工作电流 Is 通过不 同接触电阻时会产生不同的焦耳热,并因温差产生一个温差电动势,结果在 Y 方向产生附加电 势差 VN ,这就是能斯脱效应。而VN 的符号只与 B 的方向有关,与 Is 的方向无关,因此可通 过改变 B 的方向予以消除。 (4)里纪 —勒杜克效应—热磁效应产生的温差引起的附加电压VRL

实验报告 霍尔效应

实验报告 霍尔效应

实验报告霍尔效应一、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、电流等物理量。

二、实验原理1、霍尔效应将一块半导体薄片置于磁场中,当在薄片的纵向通以电流时,在薄片的横向两侧会产生一个电位差,这种现象称为霍尔效应。

这个电位差称为霍尔电压,用$U_H$ 表示。

霍尔电压的产生是由于运动的载流子在磁场中受到洛伦兹力的作用而发生偏转,在薄片的两侧积累了正负电荷,从而形成了电场。

当电场力与洛伦兹力达到平衡时,电荷的积累停止,霍尔电压达到稳定值。

2、霍尔电压的计算设半导体薄片的厚度为$d$,载流子的浓度为$n$,电流为$I$,磁感应强度为$B$,则霍尔电压$U_H$ 可以表示为:\U_H =\frac{1}{nq}IBd\其中,$q$ 为载流子的电荷量。

3、测量磁场如果已知半导体薄片的参数(如载流子浓度$n$、薄片厚度$d$)以及通过的电流$I$,测量出霍尔电压$U_H$,就可以计算出磁感应强度$B$:\B =\frac{nqdU_H}{I}\三、实验仪器1、霍尔效应实验仪,包括霍尔元件、电磁铁、电源、电压表、电流表等。

2、特斯拉计,用于测量磁场强度。

四、实验步骤1、连接实验仪器按照实验电路图连接好霍尔效应实验仪的各个部分,确保连接正确无误。

2、调整磁场打开电磁铁电源,逐渐增加电流,使磁场强度逐渐增大。

使用特斯拉计测量磁场强度,并记录下来。

3、测量霍尔电压(1)保持磁场强度不变,改变通过霍尔元件的电流$I$,分别测量不同电流下的霍尔电压$U_H$,记录数据。

(2)保持电流$I$ 不变,改变磁场强度,测量不同磁场强度下的霍尔电压$U_H$,记录数据。

4、数据处理(1)根据测量的数据,绘制霍尔电压$U_H$ 与电流$I$ 的关系曲线。

(2)绘制霍尔电压$U_H$ 与磁场强度$B$ 的关系曲线。

(3)根据实验原理中的公式,计算出半导体薄片的载流子浓度$n$ 和薄片厚度$d$。

半导体物理实验——半导体霍尔效应

半导体物理实验——半导体霍尔效应

实验报告
一、实验目的和任务
1.理解霍尔效应的物理意义;
2.了解霍尔元件的实际应用;
3.掌握判断半导体导电类型,学会测量半导体材料的霍尔系数、电导率、载流子浓度、漂移迁移率及霍
尔迁移率的实验方法。

二、实验原理
将一块宽为2a,厚为d,长为b的半导体样品,在X方向通以均匀电流I X,Z方向上加有均匀的磁场B z 时(见图1.1所示),则在Y方向上使产生一个电势差,这个电势差为霍尔电势差,用U H表示,这种现象就称为霍尔效应。

图 2.1
与霍尔电势对应的电场,叫做霍尔电场,用E Y表示,其大小与电流密度J X和所加磁场强度B z成正比,可以定义如下形式:
E Y = R H·B Z·J X(1)
上式中,R H为比例系数,称为霍尔系数。

霍尔效应的物理意义可做如下解释:半导体中的电流是载流子(电子或空穴)的定向动动引起的,一人以速度υx运动的载流子,将受到沦仑兹力f B = e υx B Z的作用,使载流子沿虚线方向偏转,如图1.2所示,并最后堆积在与Y轴垂直的两个面上,因而产生静电场E Y,此电场对载流子的静电作用力f E=e E Y,它与磁场对运动载流子的沦仑兹力f B大小相等,电荷就能无偏离地通过半导体,因而在Y方向上就有一个恒定的电场E Y。

半导体物理实验——变温霍尔效应测试

半导体物理实验——变温霍尔效应测试

变温霍尔效应测量半导体电学特性霍尔效应的测量是研究半导体性质的重要实验方法。

利用霍尔系数和电导率的联合测量,可以用来确定半导体的导电类型和载流子浓度。

通过测量霍尔系数与电导率随温度的变化,可以确定半导体的禁带宽度、杂质电离能及迁移率的温度系数等基本参数。

本实验通过对霍尔样品在弱场条件下进行变温霍尔系数和电导率的测量,来确定半导体材料的各种性质。

【实验目的】1.了解半导体中霍尔效应的产生机制。

2.通过实验数据测量和处理,判别半导体的导电类型,计算室温下样品的霍尔系数、电导率、迁移率和载流子浓度。

3.掌握变温条件下霍尔系数和电阻率的测量方法,了解两者随温度的变化规律。

【实验仪器】本实验采用CVM200变温霍尔效应测试系统来完成,本仪器系统由可换向永磁体、CME12H变温恒温器、TC202控温仪、CVM-200霍尔效应仪等组成。

本系统自带有两块样品,样一是美国Lakeshore公司HGT-2100高灵敏度霍尔片,厚度为0.18mm,最大工作电流≤10 mA,室温下的灵敏度为55-140mV/kG; 样二为锑化铟,厚度为1.11mm,最大电流为60mA,其在低温下是典型的P型半导体,而在室温下又是典型的N型半导体,相应的测试磁场并不高,但霍尔电压高,降低了对系统仪表灵敏度、磁铁磁场的要求。

【实验原理】1.霍尔效应和霍尔系数图1霍尔效应示意图霍尔效应是一种电流磁效应(如图1)。

当半导体样品通以电流Is ,并加一垂直于电流的磁场B ,则在样品两侧产生一横向电势差U H ,这种现象称为“霍尔效应”,U H 称为霍尔电压,(1)dB I R H S H U =则:(2)IsBdU H H R =R H 叫做霍尔系数,d 为样品厚度。

对于P 型半导体样品,(3)qpH R 1=式中q 为空穴电荷电量,p 为半导体载流子空穴浓度。

对于n 型半导体样品,(4)qn H R 1-=式中为n 电子电荷电量。

考虑到载流子速度的统计分布以及载流子在运动中受到散射等因素的影响。

半导体霍尔效应实验

半导体霍尔效应实验
实验得出 与温度T的关系曲线如图1.现在以p型半导体为例分析:
(1)低温区。在低温区杂质部分电离,杂质电离产生的载流子浓度随温度升高而增加,而且 在低温下主要取决于杂质散射,它也随温度升高而增加。因此, 随T的增加而增加。见图的a段。室温附近,此时杂质已全部电离,载流子浓度基本不变,这时晶格散射起主要作用,使 随T的升高而下降,导致 随T的升高而下降,见图的b段。
将测量样品杆放入电磁铁磁场中(对好位置)。
打开电脑桌面HT648型变温霍尔效应控制程序,进入数据采集状态,选择电压曲线。如果没有进入数据采集状态,则按一下《Ⅰ》复位开关后进入数据采集状态。记录磁场电流正反向的霍尔电压 记录测试所得霍尔电压和霍尔系数数值。
将《Ⅱ》<测量选择>拨至 ,记录电流正反向的电压 记录所得样品的电导率。
(2) 高温区。在这段区域中,本征激发产生的载流子浓度随温度升高而指数地剧增,远远超过 的下降作用,使 随T而迅速增加,如图的c段。
3、 霍尔系数和温度的关系
电子空穴混和半导体材料的霍尔系数表达式:
A:为霍尔因子;b:为电子和空穴迁移率的比,大于1。
霍尔系数与温度的关系如图2:
A:n型半导体 B:p型半导体
1ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 霍尔效应和霍尔系数
设一块半导体的x方向上有均匀的电流 流过,在z方向上加有磁场 ,则在这块半导体的y方向上出现一横向电势差 ,这种现象被称为“霍尔效应”, 称为“霍尔电压”,所对应的横向电场 称为“霍尔电场”。
霍尔电场强度 的大小与流经样品的电流密度 和磁感应强度 的乘积成正比:
式中比例系数 称为“霍尔系数”。
当该电场对空穴的作用力q 与洛仑兹力相平衡时,空穴在y方向上所受的合力为零,达到稳态。在稳态时,有 :

实验三-霍尔效应法测量半导体的载流子浓度、-电导率和迁移

实验三-霍尔效应法测量半导体的载流子浓度、-电导率和迁移

实验三-霍尔效应法测量半导体的载流子浓度、-电导率和迁移实验三霍尔效应法测量半导体的载流子浓度、电导率和迁移率一、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VH-IS 和VH-IM 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:其中e 为载流子(电子)电量,V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。

无论载流子是正电荷还是负电荷,Fg 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VH,形成相应的附加电场E—霍尔电场,相应的电压VH 称为霍尔电压,电极A、A´称为霍尔电极。

电场的指向取决于试样的导电类型。

N 型半导体的多数载流子为电子,P 型半导体的多数载流子为空穴。

对N 型试样,霍尔电场逆Y 方向,P 型试样则沿Y 方向,有显然,该电场是阻止载流子继续向侧面偏移,试样中载流子将受一个与Fg方向相反的横向电场力:其中EH 为霍尔电场强度。

FE 随电荷积累增多而增大,当达到稳恒状态时,两个力平衡,即载流子所受的横向电场力e EH 与洛仑兹力eVB相等,样品两侧电荷的积累就达到平衡,故有设试样的宽度为b,厚度为d,载流子浓度为n,则电流强度V Is 与的关系为由(3)、(4)两式可得即霍尔电压VH(A、A´电极之间的电压)与IsB 乘积成正比与试样厚度d成反比。

霍尔实验与热特性实验讲义请实验前复习

霍尔实验与热特性实验讲义请实验前复习

实验讲义请实验前复习实验三半导体材料霍尔效应测量分析(一)实验目的:掌握用霍尔效应测量仪测量半导体材料样品的霍尔系数和电阻率(电导率)的基本原理和方法,由测量数据确定半导体样品中载流子类型,求出载流子浓度及霍尔迁移率。

(二)教学基本要求:掌握半导体材料的电阻率、电导率、霍尔系数、衬底浓度、迁移率等理论概念;了解霍尔效应测试系统的工作原理及测试方法。

掌握产生霍尔效应原理以及消除由于样品置于磁场中产生的几中副效应的测量方法。

熟悉霍尔效应测量仪装置的使用方法,测出样品的电阻率和霍尔系数,判断样品导电类型,计算出霍尔样品的载流子浓度及霍尔迁移率,对结果和误差进行分析。

(三)半导体材料霍尔效应的物理基础掌握要点:1、半导体材料的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,从而形成横向电场。

下图显示了半导体材料中的霍尔效应。

半导体霍尔效应示意图 a. N型半导体 b. P型半导体若在X方向通以电流Is,在Y方向加磁场B,则在Z方向,即试样A、A`电极两侧就开始聚积异号电荷,从而产生相应的附加电场。

电场的指向取决于试样的导电类型。

显然,该电场阻止载流子继续向侧面偏移。

当载流子所受的横向电场力FE 与洛仑兹力FB 相等时,样品两侧电荷的积累就达到平衡,故有:H eE =e B ν其中EH 为霍耳电场,是载流子在电流方向上的平均漂移速度。

设试样的长为,宽为b ,厚度为d ,载流子浓度为n ,则:S I ne bd ν=//H H S H S V E b I B ned R I b d ===即霍尔电压VH (A ,A`电极之间的电压)与ISB 乘积成正比,与试样厚度d 成反比。

比例系数RH=1/ne 称为霍尔系数,它是反映材料霍尔效应强弱的重要参数。

只要测出VH (伏)以及知道Is (安),B (高斯)和d (厘米),可按下式计算RH(3厘米/库仑)。

实验报告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

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。

实验3 霍尔效应

实验3  霍尔效应

实验3 霍尔效应【实验目的】1.熟悉霍尔效应原理及霍尔元件有关参数的含义。

2.测绘霍尔元件的V H —Is ,V H —I M 曲线,了解霍尔电势差V H 与霍尔元件工作电流Is 、磁感应强度B 及励磁电流I M 之间的关系。

3.学习用“对称交换测量法”消除负效应产生的系统误差。

【实验仪器】DH4512型霍尔效应测试仪1台 ,附专用连接线等。

【实验原理】1.霍尔效应与霍尔电压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。

如图3-1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。

图3-1由于洛仑兹力f L 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 f E 的作用。

随着电荷积累的增加,f E 增大,当两力大小相等(方向相反)时, f L =-f E ,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E H ,相应的电势差称为霍尔电势V H 。

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,所受洛仑兹力为:f L =-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。

同时,电场作用于电子的力为:式中:E H 为霍尔电场强度,V H 为霍尔电势,L 为霍尔元件宽度,当达到动态平衡时:f L =-f E V B=V H /L (3-1)设霍尔元件厚度为d ,载流子浓度为n ,则霍尔元件的工作电流为Ld V ne Is = (3-2)由(3-1)、(3-2)两式可得:dIsBR d IsB ne 1L E V H H H === (3-3)即霍尔电压V H (A 、B 间电压)与Is 、B 的乘积成正比,与霍尔元件的厚度成反比,比例系数 ne1R H =称为霍尔系数(严格来说,对于半导体材料,在弱磁场下应引入一个修正因子83A π=,从而有ne183R H π=),它是反映材料霍尔效应强弱的重要参数,根据材料的电导率μ=σne 的关系,还可以得到:p /R H μ=σμ=或σ=μH R (3-4)式中:μ为载流子的迁移率,即单位电场下载流子的运动速度,一般电子迁移率大于空穴迁移率,因此制作霍尔元件时大多采用N 型半导体材料。

实验三 霍尔效应

实验三  霍尔效应

实验三 霍尔效应【实验目的】1.观察霍尔现象。

2.了解应用霍尔元件测量磁场的原理和方法。

3.用电位差计测量霍尔电压及电流,进一步掌握电位差计的使用方法。

【实验原理】霍尔效应:1879年霍尔在研究载流导体在磁场中受力的性质时发现,当工作电流(额定控制电流)垂直于外磁场方向通过导电体时,在垂直于电流和磁场的方向的物体两侧产生电位差,称为霍尔电势差。

这一效应称为霍尔效应。

图3-1 带电粒子受力图这个效应对金属来说是不显著的,但对半导体却非常显著。

在半导体中利用这种效应可以做成具有广泛应用的霍尔元件,用于磁场测量、功率测量及作为模拟运算的乘法器,应用到非电量测量方面,可作为压力、位移和流量测量的传感器。

霍尔电势差产生原因:假设有一块宽为a ,厚为b ,长为l 0的N 型半导体(载流子为电子),电流I 沿y 轴方向通过,磁场B沿z 轴方向,电子电量为q 。

则样品中以平均漂移速度为v (沿y 方向)的载流子(电子)在磁场中受洛仑兹力f m 作用,f m 的大小为:f m =qvB (3-1)方向如图3-1(b )所示的-x 方向。

载流子(电子)在f m 的作用下沿x 轴负方向偏转,引起A 侧有电子的积累,B 侧正电荷的积累,在侧面电荷的积聚将在薄片样品中产生阻止电子继续向x 轴方向运动的电场E H ,使载流子又受到电场力f e =qE H (3-2)的作用。

电场力f e 的方向和洛仑兹力f m 方向恰好相反,它将阻碍电荷向侧面的继续积累,因此载流子在薄片侧面的积聚不会无限止地进行下去。

开始阶段,电场力f e 小于磁场力f m ,电荷将继续向侧面积聚。

随着积聚电荷的增加,电场不断增强,直到载流子受力f e = f m 时,达到一种平衡状态,载流子不再继续向侧面积聚,此时薄片中的横向(A 、B 两侧面之间)电场强度为 A U H E H E HU H IvB qf q f E m e H === 则横向电场在A 、B 两表面间产生的电势差—霍尔电势差U H 与E H 的关系为aU E H H =式中a 为样品宽度。

霍尔效应及其应用实验报告

霍尔效应及其应用实验报告

霍尔效应及其应用实验报告一、实验目的1、了解霍尔效应的基本原理。

2、掌握用霍尔效应测量磁场的方法。

3、学习用“对称测量法”消除副效应的影响。

二、实验原理1、霍尔效应将一块半导体薄片置于磁场中(磁场方向垂直于薄片平面),当有电流通过时,在垂直于电流和磁场的方向上会产生一个横向电场,这种现象称为霍尔效应。

设半导体中的载流子为电子,它们以平均速度 v 沿 x 轴正方向运动,所受洛伦兹力为:\F_L = evB\其中 e 为电子电荷量,B 为磁感应强度。

在洛伦兹力作用下,电子向一侧偏转,在薄片的 y 轴方向上形成电荷积累,从而产生霍尔电场 EH ,霍尔电场对电子的作用力 FE 为:\F_E = eEH\当 FE = FL 时,电子的积累达到动态平衡,此时霍尔电场为:\EH = vB\设薄片的厚度为 d,宽度为 b,通过的电流为 I,则:\I = nevbd\其中 n 为单位体积内的电子数。

则霍尔电压 UH 为:\UH = EHb = vBb =\frac{1}{ne}\cdot\frac{IB}{d}\令 RH = 1/ne ,称为霍尔系数,则:\UH = RH\frac{IB}{d}\2、副效应及其消除方法在实际测量中,由于各种副效应的存在,会使测量结果产生误差。

主要的副效应有:(1)不等位电势差:由于霍尔片制作工艺的问题,霍尔片的两个电极不在同一等势面上,从而产生电势差,记为 U0 。

(2)爱廷豪森效应:载流子的速度服从统计分布,它们在磁场中受到的洛伦兹力不同,从而产生温差,形成温差电动势 UE 。

(3)能斯特效应:由于电流的热效应,在霍尔片两端会产生温度差,从而产生热扩散电流,在磁场作用下产生电势差 UN 。

(4)里纪勒杜克效应:热扩散电流的载流子也会受到洛伦兹力的作用,产生附加的电势差 UR 。

为了消除这些副效应的影响,通常采用“对称测量法”,即改变电流和磁场的方向,分别测量四组数据:\U1 = UH + U0 + UE + UN + UR\\U2 = UH U0 UE + UN + UR\\U3 = UH + U0 UE UN UR\\U4 = UH U0 + UE UN UR\则霍尔电压为:\UH =\frac{1}{4}(U1 U2 + U3 U4)\三、实验仪器霍尔效应实验仪、霍尔效应测试仪、双刀双掷开关、导线等。

半导体物理霍耳效应

半导体物理霍耳效应

将考虑速度分布的迁移率
n
q pv2
mp v2
n
q nv2
mn v2
分别代入 n=qnn 和 p=qpp,并与RH相乘,得
RH p
q mp
p2 v 2 pv2
(H
)p
RH n
q mn
n2v2 nv2
(H
)n
称H为霍耳迁移率
霍耳迁移率与漂移迁移率之比 p型和n型半导体的霍耳系数
RH
Ix bd
BZ

RH
UHd I x Bz
由霍尔系数计算载流子密度 n或p RH / q
配合电阻率测试,求迁移率 RH /
Bz
y
Jx
d
b
四、霍尔迁移率
若考虑载流子的速度分布,p型和n型半导体的霍尔系数变为
RH
1 p2v2 v2 pq pv2 2
RH
1 nq
v2 2
n
v2
nv2 2
b n p
当两种载流子密度相差很大时,霍尔系数即前述只考虑一种
载流子的情况下所得之结果。
如果考虑载流子的速度分布
RH
H
1 q
(
p p
nb2 nb)
2
六、不同掺杂状态的RH
霍尔系数为负一定是n型半导体?
RH
H
1 q
(
p p
nb2 nb)
2
(1) 本征: ∵b>1且n=p, ∴RH 永 为负数,但随着温度的升高而
H
p
p2v2 v2 pv2 2
H
n
n2v2 v2 nv2 2
RH
1 p2v2 v2 pq pv2 2
H

实验3.15 霍尔效应及应用

实验3.15 霍尔效应及应用

3.15 霍尔效应及应用【实验简介】将金属或半导体薄片置于磁场中,若在垂直于磁场方向上通以电流,则在垂直于磁场和电流方向上产生电场,这种效应是1879年美国霍普金斯大学研究生霍尔研究载流导体在磁场中受力时发现了这种电磁现象,因此称为霍尔效应。

霍尔效应不仅存在于金属导体中,同时也存在于半导体和导电流体(如等离子体)中,且半导体的霍尔效应比金属强得多。

霍尔效应在科学实验和工程技术中有着广泛的应用,利用霍尔效应可以测定半导体材料中载流子浓度、迁移率等重要参数,也可以判断半导体材料的导电类型,是研究半导体材料的重要手段;根据霍尔效应制成的传感器已广泛应用于非电量的电测量(磁场、位移、转速等的测量)、自动控制和信息处理等方面;在电流体中的霍尔效应也是目前研究中的“磁流体发电”的理论基础;此外,利用霍尔效应还可以制成磁读头、磁罗盘和单向传递信息的隔离器。

近年来,霍尔效应得到了重要发展,1980年原西德物理学家冯.克利青(K.Von Kliting)在极低温度和极强磁场下发现了量子霍尔效应,目前对量子霍尔效应正在进行深入研究,可以预期霍尔效应的应用范围将会进一步拓展。

【实验目的】1.了解霍尔效应,学习利用霍尔效应测量磁场B的原理和方法。

2.学习用“对称变换测量法”消除伴随霍尔效应产生的副效应。

【预习思考题】1.什么是霍尔效应?如何利用霍尔效应测量磁场?测量时应注意些什么?2.伴随着霍尔效应会产生一些其它副效应,使得测出的霍尔片两端电压并非真正的霍尔电压,为了消除其它效应的影响,实验中如何测量霍尔电压?【实验仪器】ZKY-HS霍尔效应实验仪和测试仪、测量导【实验原理】1.霍尔效应的产生机理及磁场的测量霍尔效应从本质上讲是运动的带电粒子在磁图3.15.1场中受到洛仑兹力作用而引起的。

将霍尔元件垂直置于磁场中,如图3.15.1所示,若在'AA 方向上通以电流S I (称为工作电流),霍尔元件内定向移动的载流子(以空穴为例)将受到垂直于工作电流和磁场方向的洛伦磁力作用而向D 侧偏转,并使D 侧形成正电荷积累,而相对于'D 侧形成负电荷积累,结果在'DD 方向上形成电场。

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实验三 半导体的霍尔效应
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,这个现象是霍普金斯大学研究生霍尔于1879年发现的,后被称为霍尔效应。

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,而且利用该效应制成的霍尔器件已广泛用于非电量的电测量、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,将有更广泛的应用前景。

掌握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器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,测量试样的V H -I S 、曲线。

3.确定载流子浓度以及迁移率。

二、实验仪器
霍尔效应实验组合仪。

三、实验原理
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。

如图1.1所示的半导体试样,
若在X 方向通以电流
,在Z 方向加磁场,则在Y 方向即试样 A-A / 电极两侧就开始聚
集异号电荷而产生相应的附加电场。

电场的指向取决于试样的导电类型。

对图 1.1(a )所
M H I V -H E S I B
X
Y
Z
示的N 型试样,霍尔电场逆Y 方向,(b )的P 型试样则沿Y 方向。

即有
显然,霍尔电场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与洛仑兹力相等,样品两侧电荷的积累就达到动态平衡,故
(1-1)
其中为霍尔电场,是载流子在电流方向上的平均漂移速度。

设试样的宽为b ,厚度为d ,载流子浓度为n ,则
(1-2)
由(1-1)、(1-2)两式可得:
(1-3)
即霍尔电压(A 、A /
电极之间的电压)与乘积成正比与试样厚度成反比。

比例系数
称为霍尔系数,它是反映材料霍尔效应强弱的重要参数。

只要测出(伏)以及知道
(安)、(高斯)和(厘米)可按下式计算(厘米3
/库仑):
R H =
(1-4)
上式中的10是由于磁感应强度用电磁单位(高斯)而其它各量均采用CGS 实用单位而
引入。

2.霍尔系数与其它参数间的关系 根据
可进一步确定以下参数:
(1)由的符号(或霍尔电压的正负)判断样品的导电类型。

判别的方法是按图1.1所示的I 和B 的方向,若测得的即点点电位高于点的电位,则为负,样品属N 型;反之则为P 型。

(2)由R H 求载流子浓度n 。

即。

应该指出,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,严格一点,如果考虑载流子的速度统计分布,需引入的
修正因子(可参阅黄昆、谢希德著《半导体物理学》)。

(3)结合电导率的测量,求载流子的迁移率。

电导率与载流子浓度n 以及迁移

之间有如下关系:
(1-5)
)(P 0)()
(N 0)(型型⇒>⇒<Y E Y E H H H E H eE B v e B v e eE H =H E v bd v ne I S =d B I R d B
I ne b E V S
H S H H ==
=1H V B I S d ne
R H 1
=
H
V S I B d H R 810⨯B
I d
V S H 8
B H R H R H R S ,V V A 'A H 0<=A 'A H R e
R n H 1=
83πμσμμσne =
即=,测出值即可求。

3.霍尔效应与材料性能的关系
根据上述可知,要得到大的霍尔电压,关键是要选择霍尔系数大(即迁移率高、电阻率
亦较高)的材料。

因,就金属导体而言,和均很低,而不良导体虽高,但极小,因而上述两种材料的霍尔系数都很小,不能用来制造霍尔器件。

半导体高,适中,是制造霍尔元件较理想的材料,由于电子的迁移率比空穴迁移率大,所于霍尔元
件多采用N 型材料,其次霍尔电压的大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,其厚度是一定的,所以实用上采用来
表示器件的灵敏度,
称为霍尔灵敏度,单位为。

4.实验方法
(1)霍尔电压的测量方法
值得注意的是,在产生霍尔效应的同时,因伴随着各种副效应,以致实验测得的、两极间的电压并不等于真实的霍尔电压值,而是包含着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、反方向后,分别测量由下列四组不同方向的
和组合的(、两点的电位差)即:
+B,+

-B,+ =
-B,- =
+B,-

然后求、、和的代数平均值。

= (1-6)
通过上述的测量方法,虽然还不能消除所有的副效应,但其引入的误差不大,可以略而不计。

(2)电导率的测量
可以通过图1.1所示的A、C(或A /、)电极进行测量,设A、C间的距离为,
样品的横截面积为,流经样品的电流为,在零磁场下,若测得A 、C 间的电位差

(即)
,可由下式求得:
= (1-7)
μσ|R |H σμρμρ=|R |H μρρμμρned K H 1
=
H K mV/(mA.T )H V A A 'H V S I B A 'A V 'A A S I A 'A V 1V S I A 'A V 2V S I A 'A V 3V S I A 'A V 4V 1V 2V 3V 4V H V 44
321V V V V -+-σσ'C l bd S =S I σV AC V σS V l I S σ
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(即逆时针旋到底)。

(2)按图1.2 连接测试仪与实验仪之间各组连线。

注意:①样品各电极引线与对应的双刀开关之间的连线已由制造厂家连接好,请勿再动!②严禁将测试仪的励磁电源“I M 输出”误接到实验仪的 “I S 输入”或“VH、VO输出”处,否则,一旦通电,霍尔样品即遭损坏!
样品共有三对电极,其中A 、A /
或C 、C /
用于测量霍尔电压,A 、C 或A /
、C /
用于测量
电导,D 、E 为样品工作电流电极。

样品的尺寸及参数在仪器左上方的小塑料袋里。

仪器出产前,霍尔片已调至中心位置。

霍尔片性脆易碎,电极甚细易断,严防撞击,或用手去摸,否则,即遭损坏! 霍尔片放置在电磁铁空隙中间,在需要调节霍尔片位置时,必须谨慎,切勿随意改变y 轴方向的高度,以免霍尔片与磁极面磨擦而受损。

霍尔效应实验仪接线示意图
图1.2 实验线路连接装置图
(3)接通电源,预热数分钟,电流表显示“.000”,电压表显示为“0.00”。

(4)电流表所示的值即随“I S 调节”旋钮顺时针转动而增大,其变化范围为0-10mA ,此时电压表所示读数为“不等势”电压值,它随I S 增大而增大,I S 换向,VH极性改号(此乃“不等势”电压值,可通过“对称测量法”予以消除)。

2.测绘
曲线
H V S H I V
将测试仪的“功能切换”置,及换向开关掷向下方,表明及均为正
值(即沿X 轴方向,沿Y 轴方向)。

反之,则为负。

保持值不变(取=0.600A ),
改变
的值,取值范围为。

将实验测量值记入表1.1中。

表1.1 =0.600A 取值范围为
3.测绘曲线 保持
值不变(取=3.00mA )
,改变的值,取值范围为。

将测量数据记入表1.2中。

表1.2
=3.00mA 取值范围为
4.测量

在零磁场下(),把测试仪右上HL 键置H 位置,实验仪V H 位置的红线并到位
置的红线,V H 位置的黑线并到
位置的黑线上,取=0.5mA ,测量(即)。

注意:
取值不要大于1mA ,以免过大使毫伏表超量程(此时首位数码显示为1,后三位数码
熄灭)。

H V S I M I S I M I S I M I M I M I S I S I mA 00.400.1-M I S I mA 00.400.1-M H I V -S I S I M I M I A 800.0300.0-S I M I A 800.0300.0-σV 0I M =S I S I S I Ac V σV S I σV
5.求样品的和值(B 值由霍尔灵敏度K H 求得,B=V H /K h .I s )
σ、、n R H μ。

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