霍尔效应
霍 尔 效 应
实验目的 ■实验预习思考题 实验原理 实验步骤 实验数据记录 实验数据处理 实验注意事项 ■实验课后思考题
◼ 实验原理 ◼ 实验步骤 ◼ 实验数据处理 ◼ 实验注意事项 ◼ 实验目的 ◼ 实验预习思考题 ◼ 实验课后思考题 ◼ 实验数据记录
【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”消除付效 应 的影响,测量试样的VmI和 VmI曲线。 3.确定试样的导电类型、载流 子浓度以及迁移率
◼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”消除付效 应 的影响，测量试样的 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。 【实验目的】
【实验预习思考题 1.什么是霍尔效应?霍尔电压是 怎样产生的,与什么有关? 2测量Un时,为什么要Ⅰ、B方向 进行不同的组合,测出4个数,取平均 值? 3在观测霍尔效应时,怎样判断霍 尔元件的类型? 4测量装置上的6个接线柱是干什 吆用的,各端应分别与什么仪器连接
1. 什么是霍尔效应？霍尔电压是 怎样产生的，与什么有关? 2.测量UH时，为什么要I、B方向 进行不同的组合，测出4个数，取平均 值？ 3.在观测霍尔效应时，怎样判断霍 尔元件的类型? 4.测量装置上的6个接线柱是干什 么用的，各端应分别与什么仪器连接 ？ 【实验预习思考题】
实验原理】 1.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, 如图所示的半导体试样,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AA电极两侧就 开始聚积异号电荷而产生
1．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， 如图所示的半导体试样，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 电极两侧就 开始聚积异号电荷而产生 【实验原理】
A C ++++十+ 一- E E E E Fr 十十+十十 霍尔效应 当载流子所受的横向电场力eEH 与洛仑兹力cB相等时,样品两侧 电荷的积累就达到平衡,故有 ee=evB
当载流子所受的横向电场力eEH 与洛仑兹力 相等时，样品两侧 电荷的积累就达到平衡，故有 evB H eE evB =
s=neva 1 B ⅠB 得 V= eb H R H 12e 霍尔系数R B×103 ⅠB 12e 2.判断半导体类型 若测得的VH<0,则R 为负,样品 H 属N型,反之则为P型
Is nevbd = d I B R d I B ne V E b s H s H = H = = 1 得 8 = 10 I B V d R s H H ne RH 1 霍尔系数 = 2．判断半导体类型 若测得的VH <0，则RH为负，样品 属N型，反之则为P型
3.由R求载流子浓度n 1 R H 4.求载流子的迁移率 O= nep H彐Rn|o
3．由RH求载流子浓度n R e n H 1 = = ne =| RH | 4．求载流子的迁移率
5.实验中的付效应及其消除方法 对称测量法 热电效应和热磁效应 如图所示的不等 势电压降V。这是由 等势面 于测量霍尔电压的 电极A和A位置难能做到在一个理 想的等势面上引起的
5. 实验中的付效应及其消除方法 热电效应和热磁效应 如图所示的不等 势电压降V。这是由 于测量霍尔电压的 电极 A 和 A 位置难能做到在一个理 想的等势面上引起的。 对称测量法
均可通过对称测量法 改变Is和磁场B的方向分别测量 v1、V2、Ⅴ3和Ⅴ并求代数平均值 -M+=1 4
均可通过对称测量法 改变Is和磁场B的方向分别测量 V1、V2、V3和V4并求代数平均值 4 V1 V2 V3 V4 VH − + − =