霍爾效應(yīng)實(shí)驗(yàn)儀原理和應(yīng)用(已修改)
2025-06-30 00:25 本頁(yè)面
【正文】 .. . . . ..一、實(shí)驗(yàn)名稱： 霍爾效應(yīng)原理及其應(yīng)用二、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模毫私饣魻栃?yīng)產(chǎn)生原理；測(cè)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(lì)磁電流間的關(guān)系；學(xué)習(xí)用霍爾元件測(cè)量磁感應(yīng)強(qiáng)度的原理和方法，測(cè)量長(zhǎng)直螺旋管軸向磁感應(yīng)強(qiáng)度及分布；學(xué)習(xí)用對(duì)稱交換測(cè)量法（異號(hào)法）消除負(fù)效應(yīng)產(chǎn)生的系統(tǒng)誤差。三、儀器用具：YX04型霍爾效應(yīng)實(shí)驗(yàn)儀（儀器資產(chǎn)編號(hào)）四、實(shí)驗(yàn)原理：霍爾效應(yīng)現(xiàn)象及物理解釋霍爾效應(yīng)從本質(zhì)上講是運(yùn)動(dòng)的帶電粒子在磁場(chǎng)中受洛侖茲力作用而引起的偏轉(zhuǎn)。當(dāng)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(dǎo)致在垂直于電流和磁場(chǎng)的方向上產(chǎn)生正負(fù)電荷的聚積，從而形成附加的橫向電場(chǎng)。對(duì)于圖１所示。半導(dǎo)體樣品，若在ｘ方向通以電流，在ｚ方向加磁場(chǎng)，則在ｙ方向即樣品Ａ、Ａ′電極兩側(cè)就開始聚積異號(hào)電荷而產(chǎn)生相應(yīng)的電場(chǎng)，電場(chǎng)的指向取決于樣品的導(dǎo)電類型。顯然，當(dāng)載流子所受的橫向電場(chǎng)力時(shí)電荷不斷聚積，電場(chǎng)不斷加強(qiáng)，直到樣品兩側(cè)電荷的積累就達(dá)到平衡，即樣品Ａ、Ａ′間形成了穩(wěn)定的電勢(shì)差（霍爾電壓）。設(shè)為霍爾電場(chǎng)，是載流子在電流方向上的平均漂移速度；樣品的寬度為，厚度為，載流子濃度為，則有： （1－1）因?yàn)椋指鶕?jù)，則 （1－2）其中稱為霍爾系數(shù)，是反映材料霍爾效應(yīng)強(qiáng)弱的重要參數(shù)。只要測(cè)出、以及知道和，可按下式計(jì)算： （1－3） （1—4）為霍爾元件靈敏度。根據(jù)ＲH可進(jìn)一步
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