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1、实验报告姓名： 学号： 系别： 座号：实验题目：通过霍尔效应测量磁场实验目的：通过实验测量半导体材料的霍尔系数和电导率可以判断材料的导电类型、载流子浓度、载流子迁移率等主要参数实验内容：已知参数：b=4.0mm, d=0.5mm, l BC=3.0mm.设 B KI M，其中 K=6200GS/A1保持Im =0.450A不变，测绘Vh Is曲线测量当Im正（反）向时，Is正向和反向时Vh的值,如下表调节控制电流I S/mAI SB正向VH /mV正向B反向VH /mVI SB反向VH /mV反向B反向VH /mV绝对值平均值VH /mV做出Vh I s曲线如下16Lin ear fit of
2、 date vLin ear Regressi on for Data1_V:14Y = A + B * X121064A2BIs/mAParameter Value Error8由 origin得TS3.564()由 RhVh d o8 (cm' / C)和 B KI M 得IsBRH Vh 108 3.564005108 6.39 103(cm3/C)IS KI M6200 0.4502保持I s =不变，测绘Vh I m曲线测量当Is正（反）向时，Im正向和反向时Vh的值，如下表调节励磁电流1 M /AI S7EB正向VH /mVB反向VH /mVI SB反向VH /mVB反向V
3、H /mV绝对值平均值 VH /mV做出Vh I m曲线如下1816 _1412 _86420.00.10.20.30.40.5Im/mAV 10 - mforLin earRegressi onData3_V:Y = A + B * XParameter Value Error由 origin 得皿 3.572 10 2()I M由 RhVh d 1。8 (cm' / C)和 B KI M 得IsBVh dIm KIs1083.572 10 20.0536200 4.50 10108336.40 10 (cm /C)3.在零磁场下，取ls = ,在正向和反向时，测量 VI S正向反向
4、V /mVV的绝对值平均值为V =4.确定样品的导电类型，并求Rh、n、c和卩(1)确定样品的导电类型控制电流和磁场方向如图所示时，电压表读数为正 .可知薄片S的上表 面积累正电荷，下表面积累负电荷再根据洛沦兹力的受力规则判断，载流子 受力向下,再由下表面积累负电荷知，载流子为负电荷所以导电类型为n型.求Rh由1和2 知,Rh336.39 106.40 106.395 103(cm3/C)得RHe13196.395 101.6 109.7714 ,310 /cm旦得V bd30.1 103 108.705 10 3 4 10 30.5 10 317"3(S/m)求卩Rh得0.1723
5、 6.395 1031.10 103(cm2V 1s 1)实验分析：本实验采用数字仪表控制，所以相当精确.思考题:(1)若磁场不恰好与霍尔元件的法线一致，对测量结果会有何影响如何用实 验的方法判断B与法线方向是否一致若磁场不恰好与霍尔元件的法线一致，则霍尔片通过电流时，载流子的偏转 方向就会偏离法线方向，从而使测得的电位差不是真正的霍尔电位差 ，从而造成 测量的系统误差.朝两个方向偏转霍尔元件的方向，如果电位差都减小，说明B与法线方向一若霍尔元件片的几何尺寸为 4mm 6mm即控制电流两端距离为 6mn,而 电压两端距离为4mm问此霍尔元件能否测量面积为 5mm 5mm的气隙的磁场 可以.因为此时两个霍尔片电极都在磁场中 , 所以载流子仍可以偏转、积累 产生电位差 .(3) 能否用霍尔元件片测量交变磁场 可以.因为霍尔效应建立的时间极短 , 使用交流磁场时 ,所得的霍尔电压也是 交变的，此时B和V应理解为有效值.