山东理工大学物理实验报告实验名称:霍尔组件基本参数测量姓名:李昊学号:0612109876时间代码:06378实验序号:20院系:一年级工作部专业:理工级.班:教师签名:李强仪器与用具:TH-H霍尔效应实验组合仪实验目的:1、了解霍尔效应实验原理2、学习“对称法”消除副效应影响的方法3、测量霍尔系数、确定样品导电类型、计算霍尔组件灵敏度等实验报告内容(原理预习、操作步骤、数据处理、误差分析、思考题解答)【实验原理】:通有电流IS的半导体薄片置于与它垂直的磁场B中,在薄片的两测就会产生电势差UH—霍尔电势差,这种现象叫霍尔效应。霍尔效应产生的原因,是因为形成电流的载流子在磁场中运动时,受到洛沦兹力F=qv×B的作用,正、负电荷在样品两测边界聚集,形成横向电场EH—霍尔电场,产生霍尔电势差UH。载流子除受到洛沦兹力F=qv×B的作用外,还受横向电场力Fe=eEH的作用,当受到洛沦兹力与横向电场力大小相等时,即eEH=qv×B(4.7.1)样品两测边界聚集的电荷不再变化,达到平衡。样品中电流强度:IS=nevbd(4.7.2)样品中横向电场Eh可认为是匀强电场,则有:UH=Ehb==RH(4.7.3)基本参数:1、霍尔系数RH霍尔系数定义:RH=由材料的性质(载流子密度)决定,反映材料的霍尔效应强弱。由(4.7.3)得RH=上式提供了测量霍尔系数RH的方法。2、根据RH的符号判断样品导电类型N、P半导体材料有N型和P型两种,将测的UH、IS、B带入RH=得数为正时,样品为P型半导体,得数为正时,样品为P型半导体。预习分课堂分报告分总成绩物理实验中心实验名称:霍尔组件基本参数测量姓名:李昊时间代码:06121098763、件的灵敏度KK=霍尔元件的灵敏度K与载流子浓度n和样品厚度d有关,由于半导体内载流子浓度远小于金属,所以选用半导体材料制作霍尔元件,厚度一般只有0.2mm。4、载流子浓度nn=上式提供了用霍尔效应实验测量并计算载流子浓度的重要方法。5、电导率σ,迁移率μσ=1/ρ=6、消除霍尔元件副效应影响实验中测量的霍尔元件两测的电势差U,除霍尔电势差UH外,还会有一些热磁副效应附加的一些电势差,这些附加电势差的方向与B、IS的方向有关,应用表4.7.1中对称测量法可基本消除这些影响。【操作步骤】:1、按仪器接口名称指示接好线路(注意不要接错,否则会损毁霍尔元件),IS、IM调节旋扭逆时针方向旋到底,开机预热几分钟。2、调节IM=0.6A并保持不变,“功能切换”开关和中间铡刀开关分别扳向“UH”,IS分别取1.00mA、1.50mA、2.00mA、2.50mA、3.00mA、3.50mA,分...