20xx實驗報告--霍爾效應原理及其應用-資料下載頁
2025-01-12 01:42本頁面
【正文】 習用對稱交換測量法（異號法）消除負效應產(chǎn)生的系統(tǒng)誤差。
三、儀器用具：YX04型霍爾效應實驗儀（儀器資產(chǎn)編號）
四、實驗原理：
霍爾效應現(xiàn)象及物理解釋
霍爾效應從本質上講是運動的帶電粒子在磁場中受洛侖茲力fB作用而引起的偏轉。當帶電粒子（電子或空穴）被約束在固體材料中，這種偏轉就導致在垂直于電流和磁場的方向上產(chǎn)生正負電荷的聚積，從而形成附加的橫向電場。對于圖１所示。
半導體樣品，若在ｘ方向通以電流Is，在ｚ方向加磁場B，則在ｙ方向即樣品Ａ、Ａ′電極兩側就開始聚積異號電荷而產(chǎn)生相應的電場EH，電場的指向取決于樣品的導電類型。顯然，
當載流子所受的橫向電場力fE?fB時電荷不斷聚積，電場不斷加強，直到fE?fB樣品兩側電
VH。 荷的積累就達到平衡，即樣品Ａ、Ａ′間形成了穩(wěn)定的電勢差（霍爾電壓）
設EH為霍爾電場，v是載流子在電流方向上的平均漂移速度；樣品的寬度為b，厚度為d，載流子濃度為n，則有：
Is?nevbd
因為 （1－1） fE?eEH，fB?evB，又根據(jù)fE?fB，則
其中VH?EH?b?IB1IsB??RHsnedd （1－2） RH?1/(ne)稱為霍爾系數(shù)，是反映材料霍爾效應強弱的重要參數(shù)。只要測出VH、B
Is3R(m/c)： dH以及知道和，可按下式計算
RH?
VHdIsB （1－3）
（1—4） KH?UH/ISB
KH為霍爾元件靈敏度。根據(jù)ＲH可進一步確定以下參數(shù)。
（１）由VH的符號（霍爾電壓的正負）判斷樣品的導電類型。判別的方法是按圖１所示的Is和B的方向（即測量中的＋Is，＋B），若測得的VH＜０（即Ａ′的電位低于Ａ的電位），則樣品屬Ｎ型，反之為Ｐ型。
（２）由VH求載流子濃度n，即n?1/(KHed)。應該指出，這個關系式是假定所有載流子都具有相同的漂移速度得到的。嚴格一點，考慮載流子的速度統(tǒng)計分布，需引入3?/8的修正因子（可參閱黃昆、謝希德著《半導體物理學》）。此資料由網(wǎng)絡收集而來，如有侵權請告知上傳者立即刪除。資料共分享，我們負責傳遞知識。
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