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实验目的实验仪器实验原理实验内容和步骤思考题
实验目的 实验仪器 实验原理 实验内容和步骤 思考题
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.掌握测试霍尔元件的工作特性的方法3.学习用霍尔效应测量磁场的方法4.学习用“对称测量法”消除副效应的影响5.描绘霍尔元件试样的V-I和V-I曲线6.学习用霍尔元件测绘长直螺线管的轴向磁场分布，描绘B一曲线
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.掌握测试霍尔元件的工作特性的方法 3.学习用霍尔效应测量磁场的方法 4.学习用“对称测量法”消除副效应的影响 5.描绘霍尔元件试样的VH - IS和VH - IM曲线 6.学习用霍尔元件测绘长直螺线管的轴向 磁场分布，描绘B - X曲线
实验仪器：·HL-III型霍尔效应实验组合仪（电源）·HL-C型螺线管实验装置
• HL-Ⅲ型霍尔效应实验组合仪(电源) • HL-C型螺线管实验装置 实验仪器：
实验原理：1.霍尔效应法测量磁场原理霍尔效应从本质上讲是指运动的带电粒子在磁场中受洛伦兹力作用而引起偏转的现象。A'A2CC+++++++++++++dYd人一teEHeEHIV+XEueEn07+++++++++++++CACA图1霍尔效应法测量磁场原理
实验原理： 1.霍尔效应法测量磁场原理 霍尔效应从本质上讲是指运动的带电粒子在 磁场中受洛伦兹力作用而引起偏转的现象。 d +++++++++++++ - A’ C’ A C l IS EH v eEH O b Y X Z 图1 霍尔效应法测量磁场原理 d +++++++++++++ - C’ A C l IS EH v +e b A’ eEH
对于图1所示的半导体试样，若在X方向通以电流I，在Z方向加磁场B，则在Y方向即试样A、A方向电极两侧就开始聚积异号电荷而产生相应的阶加电场一一霍尔电场，电场的指向取决于试样的导电类型。当样品两侧电荷的积累就达到平衡，故有()eE,-evB通过的电流为：··(2)I,=nevbd
对于图1所示的半导体试样，若在X方向通以电 流IS ，在Z方向加磁场B，则在Y方向即试样A、A' 方向电极两侧就开始聚积异号电荷而产生相应的附 加电场——霍尔电场，电场的指向取决于试样的导 电类型。 当样品两侧电荷的积累就达到平衡，故有 _ (1) H eE ev B _ (2) S I nev bd 通过的电流为：
由（1）和（2）式，得IsBVW=E,b=1l,B..·(3)RH二dned1RH霍尔系数，反映材料的霍尔效应强弱的重要参数福NKH霍尔元件的灵敏度一d（3）式可写为：··（4)V=K,I,BVH:.B-. (5)Kuls
由（1）和（2）式，得 1 (3) S S H H H I B I B V E b R ne d d ne RH 1 霍尔系数，反映材料的霍尔效应强弱的重要参数 H H R K d 霍尔元件的灵敏度 （3）式可写为： (4) V K I B H H S (5) H H S V B K I
2.霍尔电压的V测量方法一对称测量法A电极A和A的位置难做到在等势面个理想的等势面上7当有工流过样品时，即使A不加磁场也会产生附加电图2压=1,R
2.霍尔电压的VH测量方法——对称测量法 IS A A′ VH 图2 等 势 面 电极A和A’的位置难做到在一 个理想的等势面上 当有IS流过样品时，即使 不加磁场也会产生附加电 压 V I R 0 S
V。符号只与电流方向有关，与磁场无关，可以通过改变电流方向予以消除在规定了电流和磁场的正、反方向后，分别测量由下列四组不同方向的I和组合的V，这种测量V的方法称为“对称测量法即：B++一-Is++VV4ViV2V3V-V-V.+V.··（6）V.4
即： 1 2 3 4 (6) 4 H V V V V V 符号只与电流方向有关，与磁场无关，可以通 过改变电流方向予以消除。 V0 在规定了电流和磁场的正、反方向后，分别 测量由下列四组不同方向的IS和B组合的VH ，这种 测量VH的方法称为“对称测量法
3.载流长直螺线管内的磁感应强度对于一个有限长的螺线管，在距两端口等距离的中心点，磁感应强度B最大，为BM··（7)B=on·IM0图3磁力线分布在其内部的磁场是均匀的，仅在靠近两端口处才呈现出明显的不均匀性
3.载流长直螺线管内的磁感应强度 O X BM B 图3 磁力线分布 对于一个有限长的螺线 管，在距两端口等距离 的中心点，磁感应强度 最大，为 0 (7) B n I M 在其内部的磁场是均匀的，仅在靠近两端口处， 才呈现出明显的不均匀性