1、 霍尔效应及其应用一、实验目的:1. 了解产生霍尔效应的物理过程2. 求霍尔元件的霍尔系数 、灵敏度 、载流子浓度 、电导率 及迁移率HRHKnu二、实验仪器:LH-A 型霍尔效应实验仪器一台、HF-CF 型测试仪一台、导线若干.三、实验原理霍尔效应从本质上讲是运动的带电粒子在磁场中受洛伦磁力的作用引起的偏转。电子受到洛伦磁力为: ()mfevB电子发生偏转产生霍尔电压: HVEb电子在霍尔电场 中受到一个静电场力:HEHef随着电荷的增加,电场不断增强,直到 达到平衡:m所以霍尔电压: HVvBb设半导体薄片中电子浓度为 ,则有:nSInevbd所以霍尔电压为:1HHRRKsedHSSIBI
2、Bed 称为霍尔系数,它取决于材料的性质,是反映材料霍尔效应的重要参数。1HRne称为霍尔灵敏度,它取决于材料性质和几何尺寸.Kd四、实验内容1. 将 、 开关投向 侧,保持励磁电流 不变,调节霍尔电流HVHV0.6MIAHVevBEeb,并依次改变励磁电流 和霍尔电流 的方向,将1.05,4.0SImA MISI霍尔电压记录在表中。 1()Vm2()V3()4()V()SIA,SBI,SI,SBI,SI1234()HVm3/()HRC1.001.502.002.503.003.504.002. 将 、 开关投向 侧,在零磁场下,取 =2mA,在正向和反向时,测量HVVSI VSI正向 反向/mV的绝对值平均值为 = mV3.求 、n、 和 HR已知霍尔元件厚: ;宽: ;长: ,磁感应强度 标0.5dm4b3lmB仪在仪器中。 ( )6B仪 1TKGs(1)求霍尔系数 HR计算 填入表中,并求平均值 /()SdVI 1327/HHRC(2)求灵敏度 HK计算霍尔元件灵敏度 2/HRdmC(3)求载流子浓度 n由 得eH13(4)求电导率 由 得bdVlIS1m(5)求迁移率 由 得HR21Vs