變溫霍爾效應(yīng)實驗報告-全文預(yù)覽
【正文】 數(shù)為RHS=，從而計算得到電子遷移率和空穴遷移率比值的估算值b=1，即電子的遷移率大于空穴的遷移率。l 儀器本身精度有限會引起誤差。l 實驗完畢后，一定要擰松、提起中心桿，防止熱膨脹脹壞恒溫器。l 注入液氮時，先注入一部分液氮，待容器冷透后再將液氮補滿。l 調(diào)節(jié)溫度過程中，由于溫度波動性太大，讀取某一溫度值時刻的電壓存在誤差。第四部分為T=218K300K，當溫度繼續(xù)升高時，達到本征激發(fā)范圍內(nèi)，載流子濃度遠遠超過受主的濃度，霍爾系數(shù)與導(dǎo)帶中電子濃度成反比，因此，隨著溫度的上升，曲線基本上按指數(shù)下降。根據(jù)公式ni=（m3），單一載流子（空穴）濃度約為p=1021（m3）第二部分為T=165K187K，這時隨著溫度逐漸升高，價帶上的電子激發(fā)到導(dǎo)帶，由于電子遷移率大于空穴遷移率，即b1，當溫度升高到P=nb2時，有RH=0，如果取對數(shù)就會出現(xiàn)圖中凹陷下去的奇點。3．實驗步驟測量室溫下的霍爾效應(yīng)對儀器抽真空，加液氮冷卻后將溫度設(shè)在80K，待溫度穩(wěn)定后，從80K到300K溫度取點間隔為510K，如果發(fā)現(xiàn)在某一區(qū)域的測量數(shù)值變化很快，縮小測量間隔至2K。三、實驗內(nèi)容 1．實驗儀器VTHM1型變溫霍爾效應(yīng)儀是由DCTU85電磁鐵及恒流電源，SV12變溫恒溫器，TCK100控溫儀，CVM2000電輸運性質(zhì)測試儀，連接電纜，裝在恒溫器內(nèi)冷指上的碲鎘汞單晶樣品。 P型半導(dǎo)體的變溫霍爾系數(shù)P型半導(dǎo)體與N型半導(dǎo)體的霍爾系數(shù)隨時間變化曲線對比圖5 P型半導(dǎo)體與N型半導(dǎo)體lnRH1/T圖 4．范德堡法測量任意形狀薄片的電阻率及霍爾系數(shù)。P型半導(dǎo)體和N型半導(dǎo)體的霍爾系數(shù)符號不同，因此可以用來判斷半導(dǎo)體的類型。圖3 半導(dǎo)體電導(dǎo)率和溫度關(guān)系l 雜質(zhì)部分電力的低溫區(qū)（B點右側(cè)）這一區(qū)域遷移率在低溫下主要取決于雜質(zhì)散射，它也隨溫度升高而增加。這種雜質(zhì)稱為受主雜質(zhì)，所形成的半導(dǎo)體稱為P型半導(dǎo)體。T32exp?(Eg2kT)(1)其中K39?？梢源_定一些主要特性參數(shù)——禁帶寬度、雜質(zhì)電力能、導(dǎo)電率、載流子濃度、材料的純度及遷移率。變溫霍爾效應(yīng)摘要：本實驗利用范德堡法測量變溫霍爾效應(yīng)，在80K30
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