ОТЧЕТ

Кузнецов Александр, 307 гр.

Работа № 90. Эффект Холла в германии.

Цель работы: измерение ЭДС Холла в образце, измерение концентрации и подвижности носителей, электропроводности образца.

Приборы и экспериментальная установка: образец (+источник питания, магазин сопротивлений, миллиамперметр, переключатель), электромагнит (источник питания, амперметр, реостат, переключатель), зеркальный гальванометр, потенциометр.

D=0,57 mm b=3,8 mm l=4,34mm n=3 r=10 mm

B=c_бRφ/S*n

E1=Ex+δv+δv1 δv – симм, δv1 – термоЭДС

Поле – Ex

Ток – Ex & δv

Ex=RBI/d R=A/nq A=3π/8 n – концентр.

Погр: (1,5*10е-4*U+0,4δU) δU- цена одной ступени младшей декады

1. ЭДС и постоянная Холла.

Рассчитаем ЭДС Холла, учитывая дополнительные напряжения, возникшие в связи с термоэффектами и неэквидистантным расположением электродов:

1) I_магн=1 А, I_{образец}=0,5 мА; 2) I_магн=1 А, I_{образец}=0,8 мА;

3) I_магн=1,6 А, I_{образец}=0,8 мА; 4) I_магн=1,6 А, I_{образец}=0,5 мА.

U= (мкВ)	Uхолл +Uтерм+Uэкв		-Uхолл +Uтерм+Uэкв		Uхолл +Uтерм-Uэкв		-Uхолл +Uтерм-Uэкв		Uхолл1		Uхолл2		Uхоллсреднее
1)	58,0	±1,0	-999,0	±0,9	1073,0	±1,2	-42,0	±1,0	528,5	±0,9	557,5	±1,1	543,0	±15,5
2)	262,0	±1,0	-1540,0	±0,8	1696,0	±1,3	-125,0	±1,0	901,0	±0,9	910,5	±1,1	905,8	±5,8
3)	755,0	±1,1	-1947,0	±0,7	2074,0	±1,3	-595,0	±0,9	1351,0	±0,9	1334,5	±1,1	1342,8	±9,3
4)	494,0	±1,1	-1116,0	±0,8	1239,0	±1,2	-365,0	±0,9	805,0	±1,0	802,0	±1,1	803,5	±2,5

Зная направление магнитного поля и тока в образце, можно установить тип носителей. Таким образом определяем, что исследуемый образец является полупроводником p-типа.

Теперь определим постоянную Холла из формул:

, , C_бR=3.4*10e-3 Гн*А/м ,

где n – число витков, φ – отброс гальванометра, d – толщина образца, S – площадь витков.

φ (см)	B (Тл)		R (см3/Кл)
142	0,510,07	1)	613	±93
202	0,720,07	2)	511	±74
		3)	530	±54
		4)	635	±68
		Rсреднее	572	±72

2. Концентрация и подвижность носителей, электропроводность образца.

Рассчитав постоянную Холла, вычислим концентрацию носителей из формулы:

, q – заряд электрона.

n_p=[12,91,6]*10¹⁵ 1/см³

Измерив перепад напряжений вдоль полупроводника, определим удельную электропроводность:

, l – расстояние между электродами.

U=19,6350,004 мВ; I=0,50,02 мА; σ=51,02,1 (1/Ом*м)

Теперь определим подвижность носителей по формуле:

, u_p=24741 (см²/Ом*Кл)