91硅的霍耳系数及电阻率的测量(教案) 实验的目的要求 1.通过在不同温度条件下对高阻P型Si的霍尔系数和电阻率的测量,了解半导体内存在 本征导电和杂质导电、晶格散射和杂质散射等物理过程 2.通过实验测量,由霍尔系数的符号确定载流子的类型,并且确定禁带宽度Eg、净杂质 浓度NA、载流子浓度P和n及迁移率μ等基本参数。 教学内容: 让学生熟悉永磁魔环的磁场分布,学会正确地变换永磁魔环的磁场方向。 2.了解霍尔样品的制备和安装、样品架及其在杜瓦瓶和永磁魔环中的安装要求:(1)样品 应处于永磁魔环中央;(2)确保磁场方向分别与样品表面平行和垂直 3.熟悉霍耳效应测试设备,掌握正确测定P型Si霍尔系数和电阻率的方法。 4.测量室温到165℃温度范围内样品的电阻率和霍尔系数 5.总结分析得到的结果,看存在那些规律,并对此作出解释 实验过程中可能涉及的问题:(有的可用于检查予习的情况,有的可放在实验室 说明牌上作提示,有的可在实验过程中予以引导,有的可安排为报告中要回答的 问题,不同的学生可有不同的要求) 学习了解P型硅电阻率和霍尔系数随温度的变化关系,以及产生这种变化的原因。 2.学习掌握通过霍尔系数和电阻率测量来确定材料的迁移率μ、净杂质浓度N4、载流子 浓度P和n以及禁带宽度Eg等基本参数。 3.在BWH-1型霍尔效应测试仪上待测电压V1、Vn和Vm的含义是什么?实验测得电势差 V■(0,+1)和Vm(0,-1)是如何形成的?如何利用测得的V1和-V1、Vn和_Vn、Vm (0,+1)和Vm(+H,+1)、Vm(0,-1)和Vm(-H,-I)计算电阻率和霍尔系数? 4.在本实验中那些因素影响霍尔系数的正确测量?怎样克服这些因素的影响? 5.利用永磁魔环代替传统电磁体进行霍尔系数测量的优点是什么?在测量方法上有什么不 同? 6.在实验测量过程中,霍尔效应测试仪上样品温度为什么与温度控制仪显示的温度不 致?如何调节加热电压使样品温度尽快达到平衡9-1 硅的霍耳系数及电阻率的测量（教案） 实验的目的要求： 1．通过在不同温度条件下对高阻 P 型 Si 的霍尔系数和电阻率的测量，了解半导体内存在 本征导电和杂质导电、晶格散射和杂质散射等物理过程。 2．通过实验测量，由霍尔系数的符号确定载流子的类型，并且确定禁带宽度 Eg 、净杂质 浓度 NA、载流子浓度 p 和 n 及迁移率 μ 等基本参数。 教学内容： 1． 让学生熟悉永磁魔环的磁场分布，学会正确地变换永磁魔环的磁场方向。 2． 了解霍尔样品的制备和安装、样品架及其在杜瓦瓶和永磁魔环中的安装要求：（1）样品 应处于永磁魔环中央；（2）确保磁场方向分别与样品表面平行和垂直。 3． 熟悉霍耳效应测试设备，掌握正确测定 P 型 Si 霍尔系数和电阻率的方法。 4． 测量室温到 165 ℃温度范围内样品的电阻率和霍尔系数。 5． 总结分析得到的结果，看存在那些规律，并对此作出解释。 实验过程中可能涉及的问题：（有的可用于检查予习的情况，有的可放在实验室 说明牌上作提示，有的可在实验过程中予以引导，有的可安排为报告中要回答的 问题，不同的学生可有不同的要求） 1．学习了解 P 型硅电阻率和霍尔系数随温度的变化关系，以及产生这种变化的原因。 2．学习掌握通过霍尔系数和电阻率测量来确定材料的迁移率 μ 、净杂质浓度 NA、载流子 浓度 p 和 n 以及禁带宽度 Eg 等基本参数。 3．在 BWH−1 型霍尔效应测试仪上待测电压 VⅠ、VⅡ和 VⅢ的含义是什么？实验测得电势差 VⅢ（0，+I）和 VⅢ（0，− I）是如何形成的？如何利用测得的 VⅠ和−VⅠ、VⅡ和−VⅡ、VⅢ （0，+I）和 VⅢ（+H，+I）、VⅢ（0，− I）和 VⅢ（−H，− I）计算电阻率和霍尔系数？ 4． 在本实验中那些因素影响霍尔系数的正确测量？怎样克服这些因素的影响？ 5．利用永磁魔环代替传统电磁体进行霍尔系数测量的优点是什么？在测量方法上有什么不 同？ 6． 在实验测量过程中，霍尔效应测试仪上样品温度为什么与温度控制仪显示的温度不一 致？如何调节加热电压使样品温度尽快达到平衡？