1、【試驗名稱】霍爾效應【試驗目標】1 .懂得霍爾效應試驗道理以及有關霍爾器件對材料請求的常識.2 .學慣用“對稱測量法”清除付效應的影響，測量試樣的VHH-IS;和VQIM曲線.3 .肯定試樣的導電類型.載流子濃度以及遷徙率.【試驗儀器】霍爾效應試驗儀【試驗道理】霍爾效應從本質上講是活動的帶電粒子在磁場中受洛侖茲力感化而引起的偏轉.當帶電粒子(電子或空穴)被束縛在固體資估中，這種偏轉就導致在垂直電流和磁場的偏向上產生正負電荷的聚積，從而形成附加的橫向電場，即霍爾電場.對于圖1(a)所示的N型半導體試樣，若在X偏向通以電流1s,在Z偏向加磁場B,試樣中載流子(電子)將受洛侖茲力FB=eVB(1)則

2、在Y偏向即試樣A.A電極兩側就開端聚積異號電荷而產生響應的附加電場一霍爾電場.電場的指向取決于試樣的導電類型.對N型試樣，霍爾電場逆Y偏向,P型試樣則沿Y偏向，有：Is(X).B(Z)EH(Y)<0(N型)EH(Y)>0(P型)顯然，該電場是阻攔載流子持續(xù)向正面偏移，當載流子所受的橫向電場力eEH與洛侖茲力eVB相等時，樣品兩側電荷的積聚就達到均衡，故有eEH=evB個中Eh為霍爾電場，V是載流子在電流偏向上的平均漂移速度.設試樣的寬為b,厚度為d,載流子濃度為n,則Isnevbd由（2）.（3）兩式可得1IsBIsBVhEHbRhnedd(3)(4)即霍爾電壓Vh（a.a電極之間

3、的電壓）與IsB乘積成正比與試樣厚度成反比.比例系數(shù)Rh工稱為霍爾系數(shù)，它是反應ne材料霍爾效應強弱的主要參數(shù)Rh 署 1081 .由RH的符號（或霍爾電壓的正.負）斷定樣品的導電類型斷定的辦法是按圖一所示的Is和B的偏向，若測得的VH=VAN觸f<0,（即點A的電位低于點A的電位）則RH為負，樣品屬N型，反之則為P型.2 .由RH求載流子濃度n即n康.應當指出，這個關系式是假定所有的載流子都具有雷同的漂移速度得到的，嚴厲一點，斟酌載流子的速度統(tǒng)計散布，需引入工的修改因子（可參閱黃昆.謝希德著半導體8物理學）.3 .聯(lián)合電導率的測量，求載流子的遷徙率電導率與載流子濃度n以及遷徙率之間有如

4、下關系：ne（6）即Rh|,經由過程試驗測出值即可求出.依據(jù)上述可知，要得到大的霍爾電壓，癥結是要選擇霍爾系數(shù)大（即遷徙率高.電阻率亦較高）的材料.因Rh,就金屬導體而言，和均很低，而不良導體雖高，但微小，Khned來暗示器件的敏銳度，Kh稱為霍爾敏銳度【試驗內容】1 .測繪K-IS曲線.將試驗儀的“Vh.V”切換開關投向Vh側，測試儀的“功效切換”置Vh.保持Im值不變（取Im=0.6A）,測繪Vh-IS曲線,2 .測繪Vh-Im曲線.試驗儀及測試儀各開關地位同上.保持Is值不變（Is=3.00mA）,測繪Vh-Im曲線，3 .測量V值將“Vh.V”切換開關投向V側，測試儀的“功效切換”置V

5、.在零磁場下，取Is=2.00mA,測量V.留意：Is取值不要過大，以免V太大，毫伏表超量程（此時首數(shù)碼顯示為1,后三位數(shù)碼熄滅）.4 .肯定樣品的導電類型將試驗儀三組雙刀開關均投向上方，即Is沿X偏向，B沿Z偏向，毫伏表測量電壓為VAA,.取Is=2mA,IM=0.6A,測量VH大小及極性，斷定樣品導電類型.IS.BsIS.BsIs.BsIs.BsIm(mA)V1(mv)V2(mv)V3(mv)V4(mv)V1V2V3V4Vh4BIs.E；Is.BIs.B1Is.(mv)由公式RH4Vhd80.040.51083H10100.0549cm/cISB13640由公式nKe0.0549Q。&810175.求樣品的RH.n.和值.由公式IslVS3上3143.63西門子/米167.150.5103由公式Is(mA)V1(mv)V2(mv)V3(mv)V4(mv)V1V2V3V4VR【數(shù)據(jù)表格與數(shù)據(jù)記載】(mv)RH0.0549143.637.89【小結與評論辯論】懂得了霍爾效應試驗道理以及有關霍爾器件丟材料的請求的常識，懂得到一些物理量比方說霍爾系數(shù)，遷徙率，電導率霍爾敏銳度等(2)若何判別霍爾元件的載流子類型？評論辯論知道電流偏向必定，載流子的