学号：PB07203143姓名：王一飞院（系）：物理系变温霍尔效应【实验目的】1、通过该实验，学习利用变温霍尔效应测量半导体薄膜的多种电学性质的方法。2、掌握霍尔系数、霍尔迁移率和电导率的测量方法，了解它们随温度的变化规律。3、测定样品的导电类型和载流子浓度，并计算出禁带宽度和杂质电离能等。【实验原理】1、半导体的能带结构和载流子浓度本征半导体中本征载流子（电子和空穴）总是成对出现的，它们的浓度相同，本征载流子浓度仅取决于材料的性质（如材料种类和禁带宽度）及外界的温度。若所掺杂质的价态大于基质的价态，即施主杂质，称为n型半导体；若所掺杂质的价态小于基质的价态，即受主杂质，称为p型半导体。当导带中的电子和价带中的空穴相遇后，电子重新填充原子中的空位，导致相应的电子和空穴消失，这过程叫做电子和空穴的复合。在这一过程中，电子从高能态的导带回到低能态的价带，多余的能量以热辐射的形式（无辐射复合）或光辐射的形式（辐射复合）放出。当温度在几十K左右时，只有很少受主电离，空穴浓度P远小于受主浓度，曲线基本上为直线，由斜率可得到受主电离能Ei。当温度升高到杂质全电离饱和区，载流子浓度与温度无关当在本征激发的高温区，由曲线的斜率可求出禁带宽度Eg2、电导率和迁移率半导体中同时有两种载流子导电时，在过渡区及本征激发区电导率可写为：[p型半导体]设ps为杂质全部电离产生的空穴饱和浓度，p=ps+n则3、霍尔效应及其测量如右图，霍尔系数在考虑霍尔效用时，由于载流子沿y方向发生偏转，造成在x方向定向运动的速度出现统计分布。考虑载流子迁移率μ=v/E时，应采用速度的统计平均结果vH稳态时，y方向的电场力与罗伦兹力相抵消，故有对p型半导体，当温度处在较低的杂质电离区时在温度逐渐升高的过程中，电子由价带激发到导带的过程加剧，出现两种载流子导电机制。温度进一步升高，更多的电子从价带激发到导带，使，故有。随后RH将会达到其极值RHM。3、范得堡法测量电阻率和霍耳效应原理图如右图，在样品侧边制作四个电极，依次在一对相邻的电极用来通入电流，另一对电极之间测量电位差。电阻率由于两霍尔电极位置不对称引起的，叫失排电压。设B、D电极之间电压Vo，在B、C电极间电压Ｖm，在理想范德堡样品中。电流线分布在磁场前后是不变的，因而加磁场后等位面的改变使B、D间电压改变（Vm-Vo）完全是由于霍尔效应引起的，即电压改变量就是霍尔电压ＶＨ。4、霍尔效应测量中的副效应及其消除方法在测量...
