Хелпикс

Главная

Контакты

Случайная статья



ИЗУЧЕНИЕ ЭФФЕКТА ХОЛЛА



 

Белорусский государственный университет

Факультет радиофизики и компьютерных технологий

 

Лабораторная работа №12

ИЗУЧЕНИЕ ЭФФЕКТА ХОЛЛА

 

 

Подготовил студент

2 курса 7 группы

Чикилёв Вячеслав

 

Минск, 2021

ИЗУЧЕНИЕ ЭФФЕКТА ХОЛЛА

Цель работы:

Изучение основных закономерностей эффекта Холла. Экспериментальное измерение эффекта в полупроводниковом образце при различных значениях тока через образец и величины магнитного поля. Определение постоянной Холла, расчёт концентрации потенциалов и температурной зависимости и постоянной Холла.

 

Экспериментальная установка:

Блок-схема экспериментальной установки представлена на рис.1:

 

Рис 1

Установка состоит из электромагнита, в зазор которого помещён прямоугольный полупроводниковый образец, на который нанесены токовые и холловские электроды. К токовым электродам через потенциометр подведено постоянное напряжение от источника питания, разность потенциалов между холловскими электродами измеряется гальванометром А3. Электромагнит питается от регулируемого источника постоянного тока, так I2 через электромагнит измеряется амперметром А2. На лицевой панели прибора расположены: миллиамперметр А1 для измерения тока I1 через образец, миллиамперметр А2 для измерения тока I2 через электромагнит, миллиамперметр А3, используемый в качестве вольтметра для измерения холловской разности потенциалов.

 

Переключатель П1 предназначен для измерения направления тока, протекающего через образец. Переключатель П2 измеряет полярность напряжения на электромагните, т.е. обеспечивает изменения направления магнитного поля, переключатель П3 позволяет изменять полярность подключения вольтметра к холловским контактам. Нижнему положению переключателей соответствуют полярности напряжений, обозначенные на рисунке.

Справочные данные: для датчика Холла: d =0.2 мм, b=2 мм, длинна l=7 мм; для электромагнита: при токе через электромагнит 75 мА индукция магнитного поля в зазоре равна 0.1 Тл.

На переднюю панель прибора выведены клеммы, позволяющие измерять сопротивление образца внешним прибором.

Ход работы:

1. Включаем прибор в сеть, устанавливаем переключатели в рабочее положение, соответствующее заданным полярностям напряжениям.

 

2. I2 = 75 мА;

 

I1, мА
U, мВ

 

3.  ;

 

 

1,164*10-3  ;

 

4. I = 100 мА;

 = ;

 

I2, мА
U, мB 16,5 21,5
B, Тл 0,0068 0,012 0,0189 0,024 0,0283 0,033 0,369 0,0412 0,0463 0,0498

 

 

 

5. r = 1.17 1/м2;

 1/м3;

 

6. R = 20 Ом;

 = 0,875*103 1/Ом*м;

 ;

 

 

7.  

Для металлов:

; I = 1 мА;

Si:

𝑛n=𝑛p=1.5∗1010 1/м3;

I = 1мА

 

B = 0.1 Тл;

Ge:

𝑛n=𝑛p=2.0∗1013 1/м3;

I = 1мА;

B = 0.1 Тл;

8.

Ge:

T = 300 K

RH= 2.48 * 10-3

Si:

RH= 2.48 * 10-3  ;

 

 

Вывод:

 В результате выполнения лабораторной работы был изучен эффект Холла, а так же некоторые характеристики исследуемых образцов.

 
  

© helpiks.su При использовании или копировании материалов прямая ссылка на сайт обязательна.