- •Лабораторная работа n2 определение постоянных холла элементарных полупроводников.
- •1.Эффект Холла. Связь эффекта Холла с основными параметрами полупроводников.
- •Угол Холла также пропорционален подвижности:
- •Более строгое выражение для коэффициента Холла имеет вид
- •1.2. Э.Д.С. Побочных эффектов.
- •Типичные значения параметров полупроводников.
- •Сравнительная оценка величины эффекта Холла и побочных эффектов
- •2.Методика измерения постоянной Холла.
- •2.1.Определение постоянной Холла.
- •Кроме того, принимая во внимание (7), коэффициент Холла можно выразить в зависимости от приложенного к образцу напряжения и проводимости
- •Однако поскольку проводимость связана с током соотношением
- •2.2. Метод постоянного поля.
- •2.3. Описание установки для измерения постоянной Холла.
- •Контрольные вопросы:
- •Литература
2.3. Описание установки для измерения постоянной Холла.
Б лок-схема установки для измерения постоянной Холла приведена на рис.3.
Рис.3. Блок-схема установки для измерения постоянной Холла.
Установка состоит из электромагнита 1 с блоком питания 2 и токовым ключом 3, измерительной головки 4 с закрепленным образцом, источника продольного тока 5 и ключа 6, измерителем продольного тока через образец 7 и микровольтметра8, измеряющего напряжение Холла. Ключи 3 и 6 позволяют менять направления магнитного поля и продольного тока через образец. Кроме того, ручками регулировки блоков 1 и 5 можно устанавливать различное значение приложенного магнитного поля и продольного тока.
Перед включением установки необходимо убедится, что ручки регулировки величины магнитного поля и продольного тока находятся в крайне левом положении, а у микровольтметра выбран самый грубый предел измерения.
Порядок включения и работы установки:
А) Включить блок питания электромагнита, источник тока через образец, микровольтметр,
Б) Установить предел измерения микровольтметра 10-100мв,
В) Ручками “Грубо” и “Точно” блока питания 5 выставить необходимую величину продольного тока через образец,
Г) Установить токовыми ключами 2 и 6 необходимые направления магнитного поля и тока через образец.
Д) Ручками “Грубо” и “Точно” блока 2 выставить необходимую величину магнитного поля (значения величины магнитного поля для устанавливаемого тока взять из калибровочной таблицы, приведенной в конце описания работы). Записать показания микровольтметра.
Е) Ручками “Грубо” и “Точно” блока 2 снизить величину магнитного поля до нуля !!!
Ж) Повторить пункты В, Г, Д и Е, меняя направления тока и магнитного поля,
З) Провести обработку полученных результатов, используя формулы (45) и (42).
Провести измерения постоянной Холла для различных по величине значений продольного тока и магнитного поля.
Контрольные вопросы:
-
Причины возникновения эффекта Холла. Его знак в случае электронного и дырочного типа проводимости.
-
Связь постоянной Холла с основными параметрами носителей заряда в п/п.
-
Механизмы возникновения основных мешающих источников ЭДС. Способы уменьшения их влияния на результаты измерения постоянной Холла.
Литература
-
Кучис Е. В.. Методы исследования эффекта Холла. М. Советское радио, 1974.
-
Павлов Л.П. Методы определения основных параметров полупроводниковых материалов. М.: Высшая школа, 1975.
-
Фистуль В. И.. Введение в физику полупроводников. М. Высшая школа, 1984.