Обработка результатов

1. Полевая зависимость постоянной Холла. [1]

Воспользовавшись таблицей измеренных в эксперименте EDSΣ (B), определим значения ЭДС Холла при каждом положительном и отрицательном значениях магнитной индукции B.

Усредним значения ЭДС Холла ( при каждом значении ±B и результаты занести в таблицу №6 вычислений:

(

Также усредним значение В:

Значения постоянной Холла рассчитаем, воспользовавшись следующей формулой:

Концентрацию носителей заряда рассчитаем по приведенной ниже формуле

При расчетах принять A^Н = 1.1, что характерно при рассеянии носителей заряда на колебаниях решетки в кристаллах с ионно-ковалентной связью.

Холловская подвижность зарядов:

Полученную зависимость постоянной Холла представим графически на рисунке 1.

Рисунок 1 – График зависимости постоянной Холла от магнитной индукции

Приведем пример расчетов и сведем полученные значения в таблицу №6

Таблица 6 – Полевая зависимость постоянной Холла.

мА	, Тл	, В	, В		n∙	,
1,037	0,0002	0,004	0,390	15,617	0,044	41523,930
1,038	0,00535	0,015	0,390	2,778	0,248	7392,483
1,036	0,0124	0,047	0,397	3,630	0,189	9482,622
1,036	0,0241	0,089	0,415	3,552	0,194	8875,584
1,035	0,0335	0,123	0,437	3,548	0,194	8469,350
1,033	0,04776	0,167	0,463	3,379	0,203	7535,338
1,033	0,05476	0,189	0,475	3,196	0,215	6950,905
1,032	0,0623	0,187	0,484	2,908	0,236	6207,059
1,034	0,0736	0,198	0,495	2,597	0,265	5419,752
1,033	0,0829	0,208	0,503	2,432	0,283	4992,164
1,032	0,0898	0,208	0,503	2,245	0,306	4601,877
1,036	0,09654	0,213	0,509	2,125	0,324	4321,932
1,031	0,1029	0,222	0,5151	2,088	0,329	4179,352

2. Исследуем температурную зависимость постоянной Холла. Рассчитаем те же параметры, что и в пункте (I), полученные данные представим в таблице 7. Температурные зависимости концентрации и подвижности представим на рисунках 2 и 3:

Таблица 7 – Температурная зависимость постоянной Холла при положительных значениях

	Т, К	1/Т,		n∙	ln (n)	,
25,57	298,72	0,0033476	2,619	2,6247	42,412	1,90385
25,93	299,08	0,0033436	2,191	3,13759	42,590	2,19397
25,92	299,07	0,0033437	1,742	3,94744	42,820	2,67061
25,96	299,11	0,0033433	1,476	4,65938	42,985	3,04725
26,32	299,47	0,0033392	1,299	5,29139	43,113	3,34326
26,46	299,61	0,0033377	1,161	5,92318	43,225	3,64077
26,52	299,67	0,003337	1,050	6,54707	43,326	3,93062
26,53	299,68	0,0033369	0,953	7,21078	43,422	4,27353
26,62	299,77	0,0033359	0,883	7,78855	43,499	4,50316
26,75	299,9	0,0033344	0,817	8,41906	43,577	4,81335

Продолжение таблицы 7

26,8	299,95	0,0033339	0,760	9,0444	43,649	5,13118
27,83	300,98	0,0033225	0,709	9,69743	43,718	5,47484
27,9	301,05	0,0033217	0,674	1,01997	43,769	5,66562
25,57	298,72	0,0033476	2,629	2,6247	42,411	1,90385

Рисунок 2 – Температурная зависимость концентрации носителей заряда при положительных значениях в координатах Аррениуса

Рисунок 3 – Температурная зависимость холловской подвижности носителей заряда при положительных значениях

Таблица 8 – Температурная зависимость постоянной Холла при отрицательных значениях

	Т, К	1/Т,		n∙	ln (n)	,
26,01	299,16	0,0033427	2,177	3,15871	42,596	2,22045
26,05	299,2	0,0033422	1,726	3,98397	42,829	2,71683
26,13	299,28	0,0033414	1,47	4,6767	42,989	3,07461
26,24	299,39	0,0033401	1,289	5,33225	43,12	3,39675
26,31	299,46	0,0033393	1,149	5,983	43,235	3,70591
26,32	299,47	0,0033392	1,044	6,58519	43,331	3,97982
26,34	299,49	0,003339	0,950	7,23553	43,426	4,29169
26,43	299,58	0,003338	0,873	7,86911	43,509	4,59244
26,44	299,59	0,0033379	0,805	8,53182	43,59	4,92614
26,52	299,67	0,003337	0,752	9,14023	43,659	5,22195
26,52	299,67	0,003337	0,705	9,75108	43,723	5,52543
26,57	299,72	0,0033364	0,664	1,03459	43,783	5,8154
26,55	299,7	0,0033367	0,632	1,08733	43,832	6,05237

Рисунок 4 – Температурная зависимость концентрации носителей заряда при отрицательных значениях в координатах Аррениуса

Рисунок 5 – Температурная зависимость холловской подвижности носителей заряда при отрицательных значениях

ВЫВОД: в ходе обработки лабораторной работы были исследованы зависимость постоянной Холла R^H от величины магнитной индукции, зависимости холловской подвижности носителей заряда от обратного значения температур, зависимость концентрации носителей заряда от температуры. Были построены графики температурных зависимостей холловской подвижности носителей заряда при отрицательных и положительных значениях, концентрации носителей заряда при отрицательных и положительных значениях, также был построен график зависимости постоянной Холла от магнитной индукции. По зависимости концентрации носителей заряда было определены значения ∆E = 0,87 эВ и

∆E = 0,312 эВ экспериментально, которые достаточно разительно от теоретического расчета по эмпирической формуле.