變溫霍爾效應(yīng)實(shí)驗(yàn)報(bào)告(更新版)
【正文】 表1 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表注：由于EE沒(méi)辦法消除，因此UH=UH實(shí)+EE。且得到霍爾系數(shù)最大值RHM=，飽和區(qū)平均霍爾系數(shù)為RHS=，從而計(jì)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 實(shí)驗(yàn)完畢后，一定要擰松、提起中心桿，防止熱膨脹脹壞恒溫器。l 調(diào)節(jié)溫度過(guò)程中，由于溫度波動(dòng)性太大，讀取某一溫度值時(shí)刻的電壓存在誤差。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(mén)=165K187K，這時(shí)隨著溫度逐漸升高，價(jià)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(dāng)溫度升高到P=nb2時(shí)，有RH=0，如果取對(duì)數(shù)就會(huì)出現(xiàn)圖中凹陷下去的奇點(diǎn)。三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 1．實(shí)驗(yàn)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(yùn)性質(zhì)測(cè)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)體和N型半導(dǎo)體的霍爾系數(shù)符號(hào)不同，因此可以用來(lái)判斷半導(dǎo)體的類(lèi)型。這種雜質(zhì)稱(chēng)為受主雜質(zhì)，所形成的半導(dǎo)體稱(chēng)為P型半導(dǎo)體?？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。本實(shí)驗(yàn)采用范德堡測(cè)試方法，測(cè)量樣品的霍爾系數(shù)及電導(dǎo)率隨溫度的變化。從能帶來(lái)看，就是價(jià)帶中的電子激發(fā)到禁帶中的雜質(zhì)能級(jí)上，在價(jià)帶中留下空穴參與導(dǎo)電，這過(guò)程稱(chēng)為雜質(zhì)電離，產(chǎn)生空穴所需的能量為雜質(zhì)的電力能，相應(yīng)的能級(jí)稱(chēng)為受主能級(jí)。比例系數(shù)RH叫做霍爾系數(shù)。5．實(shí)驗(yàn)中的副效應(yīng)及其消除方法除了愛(ài)廷豪森效應(yīng)以為，采用范德堡法測(cè)量霍爾電壓時(shí)，可以通過(guò)磁場(chǎng)換向及電流換向的方法消除能斯特效應(yīng)和里紀(jì)勒杜克效應(yīng)。繪制lnRH1/T圖像圖7 P型半導(dǎo)體霍爾系數(shù)隨溫度變化關(guān)系圖該曲線(xiàn)包含四個(gè)部分：第一部分為T(mén)=，這是雜質(zhì)電離的飽和去，所有的雜質(zhì)都已經(jīng)電離，載流子的濃度保持不變，在p型半導(dǎo)體中p?n，這段區(qū)域內(nèi)有RH0，本實(shí)驗(yàn)中測(cè)量得到的雜質(zhì)電離飽和區(qū)的霍爾系數(shù)為RHS=。l 愛(ài)廷豪森效應(yīng)引起的誤差不可消除。六、參考文獻(xiàn)[1] [M].
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