霍爾效應實驗儀原理和應用-在線瀏覽
2024-07-29 00:25本頁面
【正文】 解霍爾效應產生原理；測量霍爾元件的、曲線，了解霍爾電壓與霍爾元件工作電流、直螺線管的勵磁電流間的關系；學習用霍爾元件測量磁感應強度的原理和方法，測量長直螺旋管軸向磁感應強度及分布；學習用對稱交換測量法（異號法）消除負效應產生的系統(tǒng)誤差。三、儀器用具：YX04型霍爾效應實驗儀（儀器資產編號）四、實驗原理：霍爾效應現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作用而引起的偏轉。對于圖１所示。顯然，當載流子所受的橫向電場力時電荷不斷聚積，電場不斷加強，直到樣品兩側電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）。只要測出、以及知道和，可按下式計算： （1－3） （1—4）為霍爾元件靈敏度。（１）由的符號（霍爾電壓的正負）判斷樣品的導電類型。（２）由求載流子濃度，即。嚴格一點，考慮載流子的速度統(tǒng)計分布，需引入的修正因子（可參閱黃昆、謝希德著《半導體物理學》）。電導率與載流子濃度以及遷移率之間有如下關系： （1－5）圖２ 在磁場中的霍爾元件霍爾效應中的副效應及其消除方法上述推導是從理想情況出發(fā)的，實際情況要復雜得多。（１）厄廷好森效應引起的電勢差。可以證明。（２）能斯特效應引起的電勢差。與霍爾效應類似，該熱擴散電流也會在３、４點間形成電勢差。（３）里紀勒杜克效應產生的電勢差。的正負僅與的方向有關，而與的方向無關。由于制造上的困難及材料的不均勻性，３、４兩點實際上不可能在同一等勢面上，只要有電流沿x方向流過，即使沒有磁場，３、４兩點間也會出現電勢差。綜上所述，在確定的磁場和電流下，實際測出的電壓是霍爾效應電
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