Лабораторные / ФТТ и квантовая / Методические указания к лабораторным занятиям ФТТ

41

СПИСОК РЕКОМЕНДУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. Детлаф, А.А. Курс физики / А.А. Детлаф, Б.М. Яворский. – М.: Нау-

ка, Высшая школа, 1999.

2. Савельев, И.В. Курс общей физики, Т. 3 / И.В. Савельев. – М.: Лань,

2007.

3. Трофимова, Т.И. Курс физики / Т.И. Трофимова. – М.: Издательский центр «Академия», 2001.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 8.6.1

ИЗУЧЕНИЕ ЭФФЕКТА ХОЛЛА В ПОЛУПРОВОДНИКАХ

ЦЕЛЬ РАБОТЫ: исследование зависимости ЭДС Холла от индукции магнитного поля и силы тока в полупроводнике; определение знака, концен-

трации и подвижности основных носителей в полупроводнике.

ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ Смотреть лабораторную работу 8.6.

АППАРАТУРА, ОБОРУДОВАНИЕ И МАТЕРИАЛЫ Для исследования зависимости ЭДС Холла в полупроводнике от вели-

чины тока в полупроводнике; определения знака, концентрации и подвижно-

сти основных носителей в полупроводнике используется установка, изобра-

женная на рис. 20.

Установка выполнена в виде моноблока. Схема создания магнитного поля включается переключателем 7, величину и направление магнитного по-

ля можно изменять переключателями 9 и 8 соответственно.

Через образец течет электрический ток величину и направление кото-

рого можно изменять потенциометром 5 и переключателем 6. Значение силы тока, текущего через образец, регистрирует миллиамперметр 4, а падение на-

пряжения вольтметр 3.

43

8. По полученным результатам построить графики зависимостей

9. Убедиться, что графики зависимостей представляют собой прямые линии. Определить тангенс угла наклона прямых к оси абсцисс, и используя выражение (21), определить величину постоянной Холла для каждого из гра-

фиков.

44

10. Рассчитать величину удельной проводимости образца по формуле

I для всех значений силы тока, текущего через образец, и рассчитать

UL

среднее значение σ.

11. При помощи (22) и (24) определить концентрацию и подвижность носителей заряда. Результаты расчётов занести в таблицу 15. Оценить по-

грешность измерения постоянной Холла. Сделать выводы о проделанной ра-

боте.

Таблица 15

I, мА

R, м3/Кл

n, м-3

µ, м2/(В·с)

ПРИМЕЧАНИЕ

d = 0,5·10-3 м; L = 5·10-3 м

ВОПРОСЫ ДЛЯ ЗАЩИТЫ РАБОТЫ

1.Каковы условия возникновения ЭДС Холла?

2.Как зависит ЭДС Холла от силы тока и величины магнитного поля?

3.Как с помощью эффекта Холла определить основной тип носителя в полупроводнике?

4.Почему при изготовлении датчиков Холла применяют полупровод-

никовые материалы, а не металлы?

СПИСОК РЕКОМЕНДУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. Детлаф, А.А. Курс физики / А.А. Детлаф, Б.М. Яворский. – М.: Нау-

ка, Высшая школа, 1999.

45 2. Савельев, И.В. Курс общей физики, Т. 3 / И.В. Савельев. – М.: Лань,

2007.

3. Трофимова, Т.И. Курс физики / Т.И. Трофимова. – М.: Издательский центр «Академия», 2001.

46

ПРИЛОЖЕНИЕ 1

ОТ Ч Е Т

клабораторной работе № ___

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

(название работы)

студента группы _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

(Ф.И.О.)

Цель работы: _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

Приборы и их характеристики

______________________________________________________________

№ п/п Наименование прибора Пределы измерений Погрешность

______________________________________________________________

1.

2.

...

______________________________________________________________

Принадлежности и материалы: _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

-(Краткое теоретическое введение).

-(Таблицы измерений).

-(Расчет измеряемых величин).

-(Оценка погрешностей).

-(Результаты измерений, графики).

-(Выводы).

47

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

к лабораторным занятиям по дисциплине «Физика» раздел «Физика твердого тела»

для студентов специальностей:

010502 – Прикладная информатика; 090105 – Комплексное обеспечение информационной безопасности автоматизированых систем; 130201 – Геофизические методы поисков и разведки месторождений полезных ископаемых; 130304 – Геология нефти и газа; 130501 – Проектирование, сооружение и эксплуатация газонефтепроводов и газонефтехранилищ; 130503 – Разработка и эксплуатация нефтяных и газовых месторождений; 130504 – Бурение нефтяных и газовых скважин; 140200 – Электроэнергетика; 140205 – Электроэнергетические системы и сети; 140211 – Электроснабжение; 151001 – Технология машииностроения; 19060 – Автомобили и автомобильное хозяйство; 190701 – Организация перевозок и управления на транспорте; 190702 – Организация и безопасность движения; 200503 – Стандартизация и сертификация; 210100 – Электроника и микроэлектроника; 230102 – Автоматизированные системы обработки информации и управления; 230205 – Инфррмшионные системы и технологии; 230401 – Прикладная математика; 210104 – Микроэлектроника и твердотельная микроэлектроника; 210106 – Промышленная электроника; 240901 – Биотехнология; 240902 – Пищевая биотехнология; 240306 – Химическая технология монокристаллов, материалов и изделий электронной техники; 240403 – Химическая технология природных энергоносителей и углеродных материалов; 260202 – Технология хлеба, кондитерских и макаронных изделий; 260301 – Технология мяса и мясных продуктов; 260303

– Технология молока и молочных продуктов; 260501 – Технология продуктов общественного питания; 260504 – Технология консервов и пищеконцентратов; 260601 - Машины и аппараты пишесых производств; 270102 – Промышленное и гражданское строительство; 270105 – Городское строительство и хозяйство; 270109 - Теплогазоснабжение и вентиляция; 270115 – Экспертиза и управление недвижимостью; 280103 – Защита в чрезвычайных ситуациях; 280201 – Охрана окружающей среды и рациональное использование природных ресурсов

ГОУ ВПО «Северо-Кавказский государственный технический университет» 355028 г. Ставрополь, пр. Кулакова, 2

Издательство Северо-Кавказского государственного технического университета

Отпечатано в типографии СевКав ГТУ