霍尔效应PB06210013-张弢!.doc

通过霍尔效应测量磁场 系别:011 姓名:张 弢 学号:PB06210013 实验目的： 1.通过用霍尔元件测量磁场，判断霍尔元件载流子类型，计算载流子的浓度和迁移速度。 2.了解霍尔效应测试中的各种副效应及消除方法。 实验数据处理及分析： 1.测绘曲线 表一、数据 － － 0.5 -2.15 2.18 -2.17 2.17 2.175 1.0 -4.34 4.38 -4.37 4.35 4.360 1.5 -6.51 6.57 -6.55 6.53 6.540 2.0 -8.68 8.76 -8.74 8.71 8.723 2.5 -10.85 10.95 -10.93 10.89 10.905 3.0 -13.04 13.15 -13.12 13.06 13.093 3.5 -15.24 15.37 -15.34 15.27 15.305 4.0 -17.41 17.56 -17.52 17.45 17.485 4.5 -19.57 19.73 -19.70 19.61 19.652 图一、曲线 2、测绘VH-IM曲线 表二、数据 － － 0.05 －2.15 2.13 －2.21 2.03 2.130 0.10 －4.09 4.23 －4.22 4.06 4.150 0.15 －6.15 6.35 －6.34 6.21 6.262 0.20 －8.31 8.48 －8.46 8.27 8.380 0.25 －10.42 10.66 －10.64 10.51 10.557 0.30 －12.80 12.97 －12.95 12.75 12.867 0.35 －15.00 15.21 －15.19 15.08 15.120 0.40 －17.28 17.44 －17.42 17.25 17.347 0.45 －19.48 19.71 －19.68 19.59 19.615 图二、曲线 3、测 在零磁场下且时， 4、确定样品导电类型： 图三、实验磁场结果示意图 假设电流按如图方向流动，则载流子在上板聚集，所以只要观察电压读数即可，若是p型，则电压读数为正，而实际上电压为负，所以得出结论，样品为n型。 5、计算霍尔系数 由图一：k=，,Uk=0.003 RH =( 7.392 + 0.003 ) 由图二得，， 所以： 6、计算载流子浓度n 7、计算 8、计算 Ø 思考题： 1．答：若磁场与霍尔原件片的法线不一致，则在方向上载流子受到的洛仑兹力减小，从而两端的电压绝对值减小导致减小，减小，n增大，增大。若B与原件不垂直，所以在前后面和左右面上会有霍尔电压的存在，前后面可以直接加上导线进行测量电压，可以利用此原理来检测B与原件是否垂直！ 2．答：可以，因为霍尔效应是因为电荷在磁场中运动（电流）产生的， 测量电压时，样品，纵向对电压测量无影响。 3．答: 可以，这相当于电流改变方向，只要使用直流电源即可。 Ø 实验心得： 做实验时一定要仔细，看清楚读数，刚开始做实验的时候，由于粗心，把实验仪表上的小数点弄错了一位，导致测得的数据都错了，只好重测，从而浪费了时间。下次做实验室一定要吸取教训。