Отчет по лабораторной работе э-7 «Изучение эффекта Холла в полупроводниках»

Исполнитель: студент(ка) гр.___

Цель работы: ...

Краткое описание метода исследования: ...

Расчетные формулы: (объяснить входящие в формулы физические величины и указать их наименование в «СИ»).

Оборудование:

Средства измерений и их характеристики

Таблица 1

№	Наименование прибора	Предел допускаемой относительной погрешности (в % от измеренного значения)	Абсолютная систематическая погрешность
1	Мультиметр 9 (режим изм. «А »)		= А
2	Мультиметр 5 (режим изм. «V »)		= В

Результаты измерений и вычислений

Таблица 2

Параметры установки I = 2,510-3 А, N = вит., h, 10-3 м = , d, 10-3 м = , r = 3 /8
Величина
№	, 10-3 А	, В	, В	,10-2 В	В, 10-3 Тл
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10

1. Пример вычисление магнитной индукции B для последнего опыта из табл. 2:

= =

здесь ток измеряется в Амперах, воздушный зазор в м, индукция в Тл.

2. Расчет холловского напряжения для последнего опыта из табл. 2 (измеряется в Вольтах):

= =

3. Вычисление среднего углового коэффициента экспериментальной прямой (имеет наименование В/Тл):

= =

4. Расчет среднего значения постоянной Холла для исследуемого полупроводника:

= =

здесь толщина полупроводника измеряется в м, ток в Амперах, постоянная Холла в м³/Кл):

5. Вычисление концентрации дырок n в исследуемом полупроводнике:

= =

здесь заряд измеряется в Кл, концентрация в 1/м³.

6. Оценка погрешностей при косвенном многократном измерении постоянной Холла (раздел пособия «Приложение»). За исходную функцию удобно взять выражение:

.

Систематическая погрешность:

относительная (измеряется в %) –

=

где , – предел допустимой относительной погрешности при измерении напряжения и тока (приведены в табл. 1);

абсолютная (измеряется в м³/Кл) –

= =

Доверительная граница случайной погрешности:

относительная (измеряется в %) –

,

где – доверительная граница случайной абсолютной погрешности среднего углового коэффициента, которая находится графическим методом (раздел пособия «Приложение»):

=

здесь – коэффициент Стьюдента, р– доверительная вероятность, N – число измерений, В и – соответствующие значения индукции магнитного поля и холловского напряжения, найденные по графику зависимости . Поскольку N = 10 и р = 0,95, то = 2,3.

Таким образом

=

абсолютная (измеряется в м³/Кл) –

=

Доверительная граница суммарной погрешности:

абсолютная (измеряется в м³/Кл) –

=

относительная (измеряется в %) –

% =

7. Окончательный результат:

= ( ) м³/Кл,

= % при р = 0.95.