霍爾效應的應用實驗報告(已修改)
2025-05-26 04:16 本頁面
【正文】 .. . . . ..一、 名稱：霍爾效應的應用二、 目的：1．霍爾效應原理及霍爾元件有關參數(shù)的含義和作用2．測繪霍爾元件的VH—Is，VH—IM曲線，了解霍爾電勢差VH與霍爾元件工作電流Is，磁場應強度B及勵磁電流IM之間的關系。3．學習利用霍爾效應測量磁感應強度B及磁場分布。4．學習用“對稱交換測量法”消除負效應產(chǎn)生的系統(tǒng)誤差。三、 器材：實驗儀：（1）電磁鐵。（2）樣品和樣品架。（3）Is和IM 換向開關及VH 、V243。 切換開關。測試儀：（1）兩組恒流源。（2）直流數(shù)字電壓表。四、 原理：霍爾效應從本質(zhì)上講是運動的帶電粒子在磁場中受洛侖茲力作用而引起的偏轉(zhuǎn)。當帶電粒子（電子或空穴）被約束在固體材料中，這種偏轉(zhuǎn)就導致在垂直電流和磁場方向上產(chǎn)生正負電荷的聚積，從而形成附加的橫向電場，即霍爾電場。如圖151所示的半導體試樣，若在X方向通以電流 ，在Z方向加磁場，則在Y方向即試樣 AA/ 電極兩側(cè)就開始聚集異號電荷而產(chǎn)生相應的附加電場。電場的指向取決于試樣的導電類型。對圖所示的N型試樣，霍爾電場逆Y方向，（b）的P型試樣則沿Y方向。即有 顯然，霍爾電場是阻止載流子繼續(xù)向側(cè)面偏移，當載流子所受的橫向電場力與洛侖茲力相等，樣品兩側(cè)電荷的積累就達到動態(tài)平衡，故 （1） 其中為霍爾電場，是載流子在電流方向上的平均漂移速度。設試樣的寬為b，厚度為d，載流子濃度為n ，則
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