變溫霍爾效應(yīng)實(shí)驗(yàn)報(bào)告-資料下載頁
2025-07-24 08:43本頁面
【正文】 E沒辦法消除，因此UH=UH實(shí)+EE。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)系圖該曲線包含四個部分：第一部分為T=，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)中測量得到的雜質(zhì)電離飽和區(qū)的霍爾系數(shù)為RHS=。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(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，有RH=0，如果取對數(shù)就會出現(xiàn)圖中凹陷下去的奇點(diǎn)。第三部分為T=187K218K，當(dāng)溫度再升高，更多的電子從價(jià)帶激發(fā)到導(dǎo)帶，Pnb2使得RH0，隨后RH會達(dá)到一個極值RHM。此時，價(jià)帶的空穴數(shù)p=n+NA，NA為受主雜質(zhì)提供的空穴數(shù)，實(shí)驗(yàn)上測得RHM=。利用RHM和RHS的關(guān)系，即RHM=RHSb14b2，求得b=。第四部分為T=218K300K，當(dāng)溫度繼續(xù)升高時，達(dá)到本征激發(fā)范圍內(nèi)，載流子濃度遠(yuǎn)遠(yuǎn)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。五、結(jié)論和建議本實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)上lnRH1T曲線與理論所給曲線溫和，結(jié)合圖像對半導(dǎo)體的導(dǎo)電特征進(jìn)行了分析，得出了雜質(zhì)電離飽和區(qū)平均載流子濃度為p=1021（m3）。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 愛廷豪森效應(yīng)引起的誤差不可消除。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。l 轉(zhuǎn)動磁鐵改變方向時存在微小誤差。l 儀器本身精度有限會引起誤差。l 濕手時不能觸碰過冷的表面，防止皮膚凍粘在深冷表面。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(bǔ)滿。l 實(shí)驗(yàn)時要注意室內(nèi)通風(fēng)。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。六、參考文獻(xiàn)[1] [M].
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