Министерство общего и специального образования

Саратовский Государственный Технический Университет

Лабораторная работа по физике:

«Эффект Холла»

Выполнил: студент 1-го курса группы РТ-11 Молоцкий В.О. Выполненная работа Окончательный отчёт Проверил:

Саратов 2001

Цель работы: изучение эффекта Холла в полупроводнике; исследование зависимости э.д.с. Холла от напряженности внешнего магнитного поля (градуировка датчика Холла); определение постоянной Холла, концентрации и подвижности носителей заряда в полупроводнике; исследование распределения магнитного поля вдоль оси короткого соленоида; сравнение с теоретической зависимостью.

Основные понятия.

Эффект Холла заключается в том, что если металлическую пластинку, вдоль которой течет постоянный электрический ток, поместить в перпендикулярное к ней магнитное поле, то между параллельными направлению тока и поля гранями возникает разность потенциалов.

0

1.Градуировка датчика Холла в мТл.

Iкат. мА	10	20	30	40	50	60
Uх мкВ	0,8	0,9	1,1	1,2	1,4	1,6
B мТл	1	2	3	4	5	6

I_дат. =60 мА

B=0.1*I_кат. (мТл)

Построим зависимость разности потенциалов V от тока I_дат через датчик Холла по экспериментальным точкам по методу наименьших квадратов:

, где

.

2. Расчёты постоянной Холла R, концентрации n и подвижности .

Построим линейную зависимость , (градуировочная прямая).

Определим, с использованием полученной градуировочной кривой, постоянную Холла R и концентрацию n носителей заряда:

3 . Определение значения э.д.с. Холла U_х соответствующее различным координатам датчика X при его перемещении вдоль оси соленоида.

Измерение распределения магнитного поля вдоль оси катушки.

X	0	5	10	15	20	30	40	50
Uх мкВ	1,5	1,4	1,1	0,9	0,85	0,8	0,7	0,65
B по граф.	5,5	4,9	3	1,8	1,5	1,2	0,5	0,2

Зависимость I_дат. от напряжения на датчике:

I_дат.=40 мА

I_кат.=60 мА

Iх	10	20	30	40	50	60
Uх мВ	90	120	190	220	290	330

Расчёт погрешностей.

1. Определим удельное сопротивление датчика :

2. Полная погрешность определения постоянной Холла:

3. Расчёт погрешности концентрации:

4. Расчёт погрешности подвижности носителей тока:

Вывод: изучив эффект Холла в полупроводнике построили градуировочную прямую датчика Холла и определили постоянную Холла равную 0,096, концентрацию носителей заряда равную 7,7*10²² и подвижность носителей заряда равная 23,84.