Порядок выполнения работы

1. Ознакомиться с приборами лабораторной установки, изучить их передние панели (рис. 4).

Рис. 4

На рисунке 4: 1 – блок питания электромагнита; 2 – блок питания для пропускания тока через датчик Холла; 3 – вольтметр; 4 – полюса электромагнита; 5 – датчик Холла из арсенида галлия.

2. Включить блок питания электромагнита. По графикуH  f(U_Э.М.) (рис. 5) определить значения напряженности магнитного поля Н для напряжений источника питания электромагнита 20 В, 30 В, 40 В и 50 В. Вычислить магнитную индукцию В:

В  ₀H,   1,

₀  410^7 Гн/м.

Данные занести в таблицу 1.

Таблица 1

UЭ.М., В	В, мТл
20
30
40
50

3. Включить блок питания для пропускания тока через датчик Холла 4. Задав магнитное поле электромагнита В (мТл), используя таблицу 1, измерить разность потенциалов Холла U_H1 при различных значениях управляющего тока i_УПР. Измерения U_H1 провести при напряжениях питания электромагнита 20 В, 30 В, 40 В, 50 В и при значениях управляющего тока i_УПР 0,03 А; 0,06 А; 0,09 А. Результаты измерений занести в таблицу 2.

Таблица 2

	iУПР, А
UЭ.М., В	0,03 А	0,06 А	0,09 А
	UH1, В	UH1, В	UH1, В
20
30
40
50

5. Провести эксперимент с противоположным направлением тока, измерив разность потенциалов Холла U_H2 при тех же значениях управляющего тока i_УПР и напряжении на обмотках электромагнита U_Э.М., что и в пункте 4. Данные занести в таблицу 3 (аналогичную табл. 2).

Вычислить U_H по формуле U_H  (U_H1  U_H2)/2, данные занести в таблицу 4.

Таблица 4

	iУПР, А
UЭ.М., В	0,03 А	0,06 А	0,09 А
	UH, В
20
30
40
50

6. По формуле (1) рассчитать значения постоянной Холла R_H для всех режимов измерения и определить её среднее значение. Данные занести в табл. 5.

Таблица 5

	iУПР, А
UЭ.М., В	0,03 А	0,06 А	0,09 А
	RH, м3/Кл
20
30
40
50
(RH)СР, м3/Кл

7. Рассчитать концентрацию носителей заряда n в образце арсенида галлия, используя формулу

n  ,

где е  1,6٠10^19 Кл (заряд электрона).

8. По формуле

u  R_H

определить подвижность носителей заряда, если известно, что в арсениде галлия   2,3510⁴ Ом^1м^1. Сравнить полученное значение u с табличными значениями для подвижностей носителей заряда в различных материалах и средах.

9. Построить графики U_H  f(i_УПР), определить тангенс угла наклона экспериментальной зависимости для каждого значения магнитной индукции В, вычислить значения постоянной Холла, учитывая, что толщина датчика Холла d равна 510^4м. Определить её среднее значение и сравнить с расчетным значением R_H, полученным с помощью формулы (1).