變溫霍爾效應(yīng)實驗報告(存儲版)
【正文】 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。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 儀器本身精度有限會引起誤差。此時，價帶的空穴數(shù)p=n+NA，NA為受主雜質(zhì)提供的空穴數(shù)，實驗上測得RHM=?？紤]各種副效應(yīng)每次測量的電壓時霍爾電壓與各種副效應(yīng)附加電壓的疊加，即UH1=UH實+EE+EN+ERL+?E(9)其中UH實表示實際的霍爾電壓，EE、EN和ERL分別代表愛廷豪森效應(yīng)、能斯特效應(yīng)、和里紀(jì)勒杜克效應(yīng)產(chǎn)生的附加電位差，?E表示四個電極偏離正交對稱分布產(chǎn)生的附加電位差。兩種載流子的霍爾系數(shù)假設(shè)載流子服從經(jīng)典的統(tǒng)計規(guī)律，在球形等能面上，只考慮晶體散射及弱磁場的條件下(μB?104，μ為遷移率，單位為cm2/(V圖2 （a）受主雜質(zhì)電離提供空穴導(dǎo)電（b）施主雜質(zhì)電離提供電子導(dǎo)電2．載流子的電導(dǎo)率一般電場下半導(dǎo)體導(dǎo)電也服從歐姆定律，電流密度與電場成正比：J=σE(3)由于半導(dǎo)體中可以同時有電子和空穴，電導(dǎo)率與導(dǎo)電類型和載流子濃度有關(guān)，當(dāng)混合導(dǎo)電時σ=nqμn+pqμp(4)其中n、p分別代表電子和空穴的濃度，q為電子電荷，μn和μp分別為電子和空穴的遷移率。從能帶來看，電子擺脫共價鍵而形成一對電子和空穴的過程就是一個電子從價帶到導(dǎo)帶的量子躍遷過程，空穴的導(dǎo)電性實質(zhì)上反應(yīng)的是價帶中電子的導(dǎo)電作用。關(guān)鍵詞：霍爾效應(yīng) 半導(dǎo)體 載流子 霍爾系數(shù)一、引言對通電的導(dǎo)體或半導(dǎo)體施加一與電流方向垂直的磁場，則在垂直于電流和磁場方向上有益橫向電位差出現(xiàn)，這個現(xiàn)象于1897年為物理學(xué)家霍爾所發(fā)現(xiàn)，故稱為霍爾效應(yīng)。為常數(shù)，T為絕對溫度，Eg為禁帶寬度，k為玻爾茲曼常數(shù)。l 雜質(zhì)電離飽和的溫度區(qū)（A、B之間）雜質(zhì)已全部電離，但本征激發(fā)不明顯，載流子濃度基本不隨溫度改變，這時晶格散射起主要作用，導(dǎo)致電導(dǎo)率隨溫度的升高而下降。霍爾系數(shù)由下式給出R=dB?UPNI(8)式中B為垂直于樣品的磁感應(yīng)強度值。 四、實驗結(jié)果分析討論樣品電流I=177。五、結(jié)論和建議本實驗通過控溫的方式測量了碲鎘汞單晶樣品的霍爾系數(shù)隨溫度的變化，得到了實驗上lnRH1
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