《霍尔元件测磁场》PPT课件

如果霍尔元件的灵敏度已测定，可以用上式计算磁
感应强度B，即： B U H
KH Is
其中 ，IS、UH需用仪表分别测量。
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❖ 实际测量时测得的值并不只是UH，还包括了 其它因素带来的附加电压，主要的附加电压有：
1.由于电极位置不对称产生的电势差（不等位电 势）U0
2.霍耳元件伴随霍耳效应还存在几种附加效应：
电场对载流子的作用力大小为：fE qE
平衡时，载流子所受的电场力和洛伦兹力相等。
即：
fE fB
两侧面的霍尔电压UH 也到一稳定值：
UHEbBb
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设n为半导体片中载流子浓度，则电流（x方向）
IS
dQnqbd
dt
IS nqbd
经代换得：
KH
1 UH nqd ISB
KH称为霍尔元件的灵敏度，其单位是毫伏/ 毫 安·千高斯(mV/mA ·kGS) 。
霍尔元件测磁场
郑州大学物理实验中心
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实验目的
了解霍尔元件测磁场的原理。 学会测量各种曲线及样品的电导率。 学习用“对称测量法”消除附加效
应的影响。
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背景介绍
1879年美国霍普金斯大学研究院二 年级学生霍尔在研究载流导体在磁场中受 力的性质时发现：处在磁场中的载流导体， 如果磁场方向和电流方向垂直，则在与磁 场和电流都垂直的方向上出现横向电场， 这就是霍尔效应。所产生的电场称霍尔电 场，相应的电位差称霍尔电压。产生霍尔 效应的载流导体、半导体、离子晶体称霍 尔元件。
R 1L
S
L1 LIS
S R SU
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霍尔效应实验仪
IS是给霍尔片加电流的换精向选开课件关ppt，IM是励磁电流的换向 10 开关。
霍尔效应测试仪
ຫໍສະໝຸດ Baidu
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实验内容与步骤
1.测霍耳元件的UH—IS曲线。 2.测电磁铁的励磁特性B—IM曲线。 3.测电磁铁的磁场分布B—x 曲线。 4.改变IS 和IM的方向,消除附加电压的方
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实验原理
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4
z
B
霍
Hd
耳
fE
x元
UH
v
IS
件
fB
b
原
理
y
C
图
L
A
霍耳元件是一块矩型半导体薄片，设其长为L 宽为b，
厚为 d，放入磁场中，使磁场方向 (z方向）与薄片
垂直 。
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洛伦兹力的大小及方向用 fBqB 加
以确定。
电场强度为E，方向由C 指向H（-y 方向) ，此
1）厄廷豪森（Etinghausen）效应（温差电效 应）UE
2）能斯脱（Nernst）效应（热磁效应）UN 3）里纪-勒杜克（Righi-Leduc）效应（热磁效
应产生的温差）UR 上述四种附加电压，除UE 外其余都可以通过 改变IS 或B的方向来消除。
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本实验还可以测量霍耳元件的电导率 。
法。 5. (选做) 测霍尔元件的电导率 的值。
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