霍尔效应实验的研究

毕业论文（设计）

论文题目：霍尔效应实验的研究

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前言 (2)

1 霍尔效应实验目的和内容 .................................................. 2 2 霍尔效应实验过程 .. (7)

2.1 霍尔效应实验内容 .................................................. 7 2.2 实验数据 .......................................................... 8 3 数据处理 (10)

3.1 求出霍尔系数H R 、霍尔灵敏度H K 等相关数据 ......................... 10 3.2 利用霍尔效应测定螺线管轴线上的磁场分布的数据处理 ................. 16 3.3 误差分析 ......................................................... 16 3 结论 ................................................................... 17 参考文献 .. (17)

淮南师范学院2013届本科论文

霍尔效应实验的研究

学生：***（指导老师：***）

（**************信息系）

摘要：半导体材料在现在社会中应用非常广泛，半导体性能的好坏直接决定着产品质量的好坏，而半导体材料的载流子浓度是能够衡量半导体材料性能好坏的重要

物理量，所以准确的测出半导体材料的载流子浓度是非常重要的。本文主要是

介绍如何用霍尔效应来测量出半导体材料的导电类型、霍尔系数、霍尔灵敏度、载流子浓度等重要参数的值。这样可以让我们可以系统的对霍尔效应实验相关

数据的意义以及数据处理过程能够有进一步的理解。使我们能够巩固加深所学

磁学知识，充分发挥自己的潜能和创造性思维。

关键字：霍尔效应；霍尔实验；霍尔系数；半导体材料

Research of hall effect experiment

Student:**** (Faculty Adviser：****)

(Department of Physics and Electronic Information，****** University)

Abstract:Semiconductor material in the present society is widely used semiconductor performance directly determines the quality of the product quality is good or bad,

and the semiconductor material carrier concentration is able to measure the quality

of an important semiconductor material physical properties, so an accurate

measure of the semiconductor carrier concentration of the material is very

important. This article is to explain how to use the Hall effect to measure the

conductivity type of the semiconductor material, the Hall coefficient, Hall

sensitivity, carrier concentration and other important parameters. This allows us to

test the system on the Hall effect related to the meaning of data and data

霍尔效应实验的研究

processing can have a better understanding. Enabling us to consolidate what they

have learned to deepen knowledge magnetism, give full play to their potential and

creative thinking.

Keywords: Hall Effect;Hall coefficient;semiconductor materials

前言

霍尔效应时在1879年被美国物理学家霍尔在研究金属的导电机制时发现的，霍尔效应是电磁效应的一种[1]。虽然这个效应多年前就已经被人们知道并理解，但由于金属材料中的电子浓度很大，而霍尔效应又十分的微弱，没有实际的使用价值。所以基于霍尔效应的传感器在材料工艺获得重大进展前并不具有真正的实用性，直到出现了高强度的恒定磁体和工作于小电压输出的信号调节电路的出现。从发现到简单应用的期经历了几十年的时间。随着科学技术的不断发展与进步，人类发明了大规模基础电路产品，而这些产品绝大多数都离不开它——半导体材料。由霍尔效应制造的霍尔元件的大规模运用还要归功于半导体材料的出现，随着当代社会的半导体技术的不断成熟与提高，出现了各种半导体霍尔元件，利用霍尔效应可以测得半导体材料的导电类型、载流子浓度及迁移率、半导体的禁带宽度等[2]。因此，霍尔效应是研究半导体性质的重要实验方法。利用霍尔效应测量磁场，研究载流线圈组的磁场分布。

霍尔效应在传感器中的应用也特别重要，随着社会科学技术的不断发展，电子集成技术逐步走向成熟，也出现了将霍尔半导体元件和相关的信号调节电路集成在一起的霍尔传感器[3]。大规模的电子集成和微型机械加工技术的进步，霍尔元件也从平面向三维发展，霍尔集成电路出现以后便得到了广泛的应用。

霍尔效应是在物理学中重要的物理现象[4]，是作为物理专业的学生必须掌握的，对霍尔效应以及霍尔效应实验的研究可以加深我们对霍尔效应的深入认识以及对霍尔效应的灵活运用。也可以为以后能在有关霍尔效应技术方面发展奠定基础。

可以看到，近年来，量子霍尔效应的应用得到了极大的发展，这就需要要求我们大大提高有关霍尔效应基本常量测量的准确性，提高产品的性能以及个人对霍尔效应的认识度。那么对霍尔效应的实验和数据处理则尤为重要。

1.霍尔效应实验目的和内容