【實驗題目】通過霍爾效應測量磁場
【實驗目的】
1、了解霍爾效應原理以及有關霍爾器件對材料要求的知識。
2、學習用「對稱測量法」消除付效應影響。
3、根據霍爾電壓判斷霍爾元件載流子型別，計算載流子的濃度和遷移速度，
【實驗儀器】
qs-h霍爾效應組合儀
【實驗原理】
1、通過霍爾效應測量磁場
霍爾效應裝置如圖2.3.1-1和圖2.
3.1-2所示。將乙個半導體薄片放在垂直於它的磁場中(b的方向沿z軸方向)，當沿y方向的電極a、a上施加電流i時，薄片內定向移動的載流子(設平均速率為)受到洛倫茲力的作用，
1)無論載流子是負電荷還是正電荷，的方向均沿著x方向，在磁力的作用下，載流子發生偏移，產生電荷積累，從而在薄片b、b兩側產生乙個電位差,形成乙個電場e。電場使載流子又受到乙個與fb方向相反的電場力，
2)其中b為薄片寬度，隨著電荷累積而增大，當達到穩定狀態時，即
3)這時在b、b兩側建立的電場稱為霍爾電場，相應的電壓稱為霍爾電壓，電極b、b稱為霍爾電極。
另一方面，射載流子濃度為n,薄片厚度為d，則電流強度與的關係為：
或 (4)
由(3)和(4)可得到
5)另,則
6)r稱為霍爾係數，它體現了材料的霍爾效應大小。根據霍爾效應製作的元件稱為霍爾元件。
在應用中，(6)常以如下形式出現：
7)式中稱為霍爾元件靈敏度，稱為控制電流。
由式(7)可見，若、已知，只要測出霍爾電壓，即可算出磁場的大小；並且若知載流子型別(n型半導體多數載流子為電子，p型半導體多數載流子為空穴),則由的正負可測出磁場方向，反之，若已知磁場方向，則可判斷載流子型別。
2、霍爾效應實驗中的付效應
在實際應用中，伴隨霍爾效應經常存在其他效應。例如實際中載流子遷移速率u服從統計分布規律，速度小的載流子受到的洛倫茲力小於霍爾電場作用力，向霍爾電場作用力方向偏轉，速度大的載流子受到磁場作用力大於霍爾電場作用力，向洛倫茲力方向偏轉。這樣使得一側告訴載流子較多，相當於溫度較高，而另一側低速載流子較多，相當於溫度較低。
這種橫向溫差就是溫差電動勢ve，這種現象稱為愛延豪森效應。這種效應建立需要一定時間，如果採用直流電測量時會因此而給霍爾電壓測量帶來誤差，如果採用交流電，則由於交流變化快使得愛延豪森效應來不及建立，可以減小測量誤差。
此外，在使用霍爾元件時還存在不等位電動勢引起的誤差，這是因為霍爾電極b、b』不可能絕對對稱焊在霍爾片兩側產生的。由於目前生產工藝水平較高，不等位電動勢很小，故一般可以忽略，也可以用乙個電位器加以平衡(圖2.3.
1-1中電位器r1)。
我們可以通過改變is和磁場b的方向消除大多數付效應。具體說在規定電流和磁場正反方向後，分別測量下列四組不同方向的is和b組合的vbb』,即
＋b， +i, vbb』=v1
-b， +i, vbb』=-v2
-b， -i, vbb』=v3
＋b， -i, vbb』=-v4
然後利用得到霍爾電壓平均值，這樣雖然不能消除所有的付效應，但其引入的誤差不大，可以忽略不計。
3、電導率測量
測量方法如圖3所示。設bc間距離為l，樣品橫截面積為s=bd，流經樣品電流為，在零磁場下，測得bc間電壓為,則8)
【實驗內容及步驟】
一、驗證霍爾電壓與工作電流、霍爾電壓與磁場（）即與的關係。
1、將測試儀上輸出，輸出和輸入三對接線柱分別與實驗台上對應接線柱連線。開啟測試儀電源開關，預熱數分鐘後開始實驗。
2、保持不變，取，取1.00,1.50……,4.50ma，將資料填入表1，測繪曲線，並計算即。
3、保持不變，取，取，將資料填入表,2，測繪曲線。
4、在零磁場下，取，測。
5、確定樣品導電型別。
二、測量螺線管周圍的磁場
取，，霍爾元件放在磁場種不同位置，分別測量霍爾電壓。填入表2，計算出，在座標紙上畫出曲線。
【原始資料
表1 霍爾電壓測量 （，霍爾片放在磁場中最強的地方）單位：
表2 霍爾電壓測量 （，霍爾片放在磁場中最強的地方）單位：
表3 霍爾元件放在磁場種不同位置，測量霍爾電壓(，)
【實驗資料處理】
思考題 若磁場不恰好與霍爾元件片底法線一致，對測量結果有何影響，如果用實驗方法判斷b與元件發現是否一致？
能否用霍爾元件片測量交變磁場
霍爾效應實驗報告參考 霍爾效應實驗報告
華南農業大學資訊軟體學院實驗報告 課程 大學物理實驗學期 2012 2013第一學期任課老師 專業班級學號姓名 評分 實驗3 霍爾效應的應用 一 實驗目的 1.了解霍爾效應實驗原理以及有關霍爾器件對材料要求的知識。2.測量霍爾元件的曲線，了解霍爾電壓與霍爾元件工作電流 直螺線管的勵磁電流之間的系。3...
霍爾效應實驗報告
民族大學實驗報告 課程名稱普通物理 實驗名稱霍爾效應 學院理學院 專業資訊與計算科學 報告人 繆崯森學號 0932102班級 資訊與計算科學 3 實驗時間2010 9 23 一 實驗目的與要求 1 了解產生霍爾效應的物理過程及其測量磁場的原理和方法 2 驗證霍爾電流與霍爾電壓的線性關係 3 測定勵磁...
霍爾效應實驗報告
實驗報告 姓名 學號 系別 座號 實驗題目 通過霍爾效應測量磁場 實驗目的 通過實驗測量半導體材料的霍爾係數和電導率可以判斷材料的導電型別 載流子濃度 載流子遷移率等主要引數 實驗內容 已知引數 b 4.0mm,d 0.5mm,3.0mm.設，其中k 6200gs a 1.保持 0.450a不變，測...