霍尔效应及其应用实验报告
(物理学创新实验班41306187)
【摘要】 szy 本实验通过了解霍尔原理及霍尔元器件的使用,测绘VH?IS和VH?IM的图像并测量霍尔系数、电导率。试验在测量过程中,由于各种副效应会引起各种误差。在此做以分析和修正,采用VH对称测量法以消除副效应。经过修正后的实验,更
大程度地降低了实验误差,使K的测量更加接近真实值。
【关键词】
霍尔片 载流子密度 霍尔系数 霍尔电压 mathematica
【引言】
霍尔效应是霍尔于1879年发现的,这一效应在科学实验和工程技术中有着广泛的应用。霍尔系数的准确测量在应用中有着十分重要的意义。由于霍尔系数在测量过程中伴随着各种副效应,使得霍尔系数在测量过程中变得比较困难。因此我们在测量过程中采取了“对称测量法”消除副效应。
【正文】
一、实验原理
起的偏转。当带电粒子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。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,试样中载流子将受洛仑兹力:
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华南农业大学信息软件学院 实验报告
课程:大学物理实验 学期:20##-2013第一学期 任课老师:***
专业班级:**************学号:************** 姓名:***
评分:
实验3 霍尔效应的应用
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. 测量霍尔元件的曲线,了解霍尔电压与霍尔元件工作电流、直螺线管的励磁电流之间的系。
3. 学习用对称测量法消除副效应的影响,测量试样的和曲线。
4. 确定试样的导电类型、载流子浓度以及迁移率。
二. 实验仪器设备
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一、 名称:霍尔效应的应用
二、 目的:
1.霍尔效应原理及霍尔元件有关参数的含义和作用
2.测绘霍尔元件的VH—Is,VH—IM曲线,了解霍尔电势差VH与霍尔元件工作电流Is,磁场应强度B及励磁电流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.学习用“对称交换测量法”消除负效应产生的系统误差。
三、 器材:
1、实验仪:
(1)电磁铁。
(2)样品和样品架。
(3)Is和IM 换向开关及VH 、Vó 切换开关。
2、测试仪:
(1)两组恒流源。
(2)直流数字电压表。
四、 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15-1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。对图所示的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
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实验报告
姓名: 学号: 系别: 座号:
实验题目: 通过霍尔效应测量磁场
实验目的: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
实验内容:
已知参数:b=4.0mm, d=0.5mm, =3.0mm.
设,其中K=6200GS/A;
1.保持=0.450A不变,测绘曲线
测量当正(反)向时, 正向和反向时的值,如下表
做出曲线如下
由origin得
由和得
2.保持=4.50mA不变,测绘曲线
测量当正(反)向时, 正向和反向时的值,如下表
做出曲线如下
由origin得
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