实验题目:磁阻效应及磁阻传感器的研究实验目的:1了解磁阻效应的基本原理及测量磁阻效应的方法2测量锑化铟传感器的电阻与磁感应强度的关系3画出锑化铟传感器的电阻变化与磁感应强度的关系并进行相应的曲线和直线拟合4学习用磁阻传感器测量磁场的方法实验原理:某些金属或半导体的载流子在磁场中收到洛伦兹力,电阻值会随外加磁场的变化而变化。这种效应称为磁阻效应。横向磁阻效应:当半导体处于磁场中时,导体或半导体的载流子将受洛仑兹力的作用,发生偏转,在两端产生积聚电荷并产生霍尔电场。如果霍尔电场作用和某一速度的载流子的洛仑兹力作用刚好抵消,则小于此速度的电子将沿霍尔电场作用的方向偏转,而大于此速度的电子则沿相反方向偏转,因而沿外加电场方向运动的载流子数量将减少,即沿电场方向的电流密度减小,电阻增大,也就是由于磁场的存在,增加了电阻纵向磁阻效应:对于载流子的有效质量和弛豫时间与移动方向有关的情形,若作用力的方向不在载流子的有效质量和弛豫时间的主轴方向上,此时,载流子的加速度和漂移移动方向与作用力的方向不相同,也可引起载流子漂移运动的偏转现象,其结果总是导致样品的纵向电流减小电阻增加。磁阻大小的表示:用电阻率的相对改变表示Δρ/ρ(0),因为Δρ/ρ(0)正比于ΔR/R(0),所以用磁阻传感器电阻相对改变量ΔR/R(0)表示磁阻大小实验预期:外加磁场较弱时,电阻相对变化率ΔR/R(0)正比于磁感应强度B的二次方;随磁场的加强,ΔR/R(0)与磁感应强度B呈线性函数关系;当外加磁场超过特定值时,ΔR/R(0)与磁感应强度B的响应会趋于饱和。实验步骤:1、在锑化铟磁阻传感器工作电流保持不变的条件下,测量锑化铟磁阻传感器的电阻与磁感应强度的关系。作ΔR/R(0)与B的关系曲线,并进行曲线拟合。(实验步骤由学生自己拟定,实验时注意GaAs和InSb传感器工作电流应调至1mA)。2、用磁阻传感器测量一个未知的磁场强度,与毫特计测得的磁场强度相比较,估算测量误差。实验数据及数据处理实验中保持Is=1.00mA得到的数据如下试验数据:表格(一)IMmvBmTmvRΔR/R(0)50200.8200.802010201.1201.10.001493620202.5202.50.008475130204.7204.70.019426640207.5207.50.033378250211.2211.20.051799760215.5215.50.0732111270221.1221.10.101112780226.7226.70.1289814290233.0233.00.16036158100240.3240.30.19671173110247.8247.80.23406188120256.4256.40.27689204130265.1265.10.3202221914...