實驗報告
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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，測繪曲線
測量當正(反)向時,正向和反向時的值,如下表
做出曲線如下
由origin得
由和得2.保持=4.50ma不變，測繪曲線
測量當正(反)向時,正向和反向時的值,如下表
做出曲線如下
由origin得
由和得3.在零磁場下，取=0.1ma，在正向和反向時，測量
的絕對值平均值為 =8.705mv
4.確定樣品的導電型別，並求、n、σ和μ
(1) 確定樣品的導電型別
控制電流和磁場方向如圖所示時，電壓表讀數為正.可知薄片s的上表面積累正電荷,下表面積累負電荷.再根據洛淪茲力的受力規則判斷,載流子受力向下,再由下表面積累負電荷知,載流子為負電荷.
所以導電型別為n型.
(2)求
由1和2知，
(3)求n
由得(4)求σ
由得(5)求μ
由得實驗分析:
本實驗採用數字儀表控制,所以相當精確.
思考題:
(1)若磁場不恰好與霍爾元件的法線一致,對測量結果會有何影響？如何用實驗的方法判斷b與法線方向是否一致？
若磁場不恰好與霍爾元件的法線一致,則霍爾片通過電流時,載流子的偏轉方向就會偏離法線方向,從而使測得的電位差不是真正的霍爾電位差,從而造成測量的系統誤差.
朝兩個方向偏轉霍爾元件的方向，如果電位差都減小，說明b與法線方向一致。
(2)若霍爾元件片的幾何尺寸為4mm6mm，即控制電流兩端距離為6mm，而電壓兩端距離為4mm，問此霍爾元件能否測量面積為5mm5mm的氣隙的磁場？
可以.因為此時兩個霍爾片電極都在磁場中,所以載流子仍可以偏轉、積累,產生電位差.
(3)能否用霍爾元件片測量交變磁場？
可以.因為霍爾效應建立的時間極短,使用交流磁場時,所得的霍爾電壓也是交變的,此時b和v應理解為有效值.
霍爾效應實驗報告參考 霍爾效應實驗報告
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