Знак заряда, подвижность и концентрация носителей в полупроводнике с помощью эффекта Холла
Автор: RimWiborg • Январь 21, 2022 • Лабораторная работа • 478 Слов (2 Страниц) • 292 Просмотры
Протокол №8
Измеренные значения напряжения между холловскими зондами
№ изме- рения | Подготовка приборов к измерению | Результаты измерений | |||
Сочетания знаков H и I0 | Положение переключателей пределов изме-рения (В2-15) | Положение тумблеры (полярность) (В2-15) | Число делений Шкалы (В2-15) | Знак и величина U, мВ | |
1 | +H, +I0 | µV = 1000 x 1 Вся шкала 1,0 мВ | «-» | - 0,47 | |
2 | +H, -I0 | «+» | + 0,06 | ||
3 | -H, +I0 | µV = 100 x 1 Вся шкала 0,1мВ | «+» | +0,059 | |
4 | -H, -I0 | «-» | -0,48 |
Параметры полупроводника
I0 , мА | U0 , мВ | R0 , Ом | Параметры полупроводника | |||
RХ , м3 /Кл | σ0, 1/Ом м | Y, м2/В с | n, 1/ м3 | |||
1,0 | 12,1 |
Цель работы: определить знак заряда, подвижность и концентрацию носителей в полупроводнике с помощью эффекта Холла.
Схема лабораторной установки:
Лабораторная установка (рис. 1) включает в себя:
- блок питания электромагнита АГАТ;
- микро-вольтметр В2-15 для измерения величины и знака разности потенциалов U между холловскими зондами
- блок питания образца (БПО)
[pic 1]
Рис.1 схема лабораторной установки
Результаты измерений и расчетов
Параметры образца
Длина, a | Ширина, b | Толщина, d |
11,5 мм | 7,5 мм | 3,5 мм |
Измеренные значения напряжения между холловскими зондами
№ изме- рения | Подготовка приборов к измерению | Результаты измерений | |||
Сочетания знаков H и I0 | Положение переключателей пределов изме- рения (В2-15) | Положение тумблеры (полярность) (В2-15) | Число делений Шкалы (В2-15) | Знак и величина U, мВ | |
1 | +H, +I0 | µV = 1000 x 1 Вся шкала 1,0 мВ | «-» | - 0,47 | |
2 | +H, -I0 | «+» | + 0,06 | ||
3 | -H, +I0 | µV = 100 x 1 Вся шкала 0,1мВ | «+» | +0,059 | |
4 | -H, -I0 | «-» | -0,48 |
Параметры полупроводника
I0 , мА | U0 , мВ | R0 , Ом | Параметры полупроводника | |||
RХ , м3 /Кл | σ0, 1/Ом м | Y, м2/В с | n, 1/ м3 | |||
1,0 | 12,1 | 12,1 | -0,01491 | 36,20621802 | 0,539813559 | 1,2215*10-18 |
- Рассчитать постоянную Холла по формуле
𝑅𝑅𝑥𝑥
= 𝑈𝑈𝑥𝑥𝑑𝑑,
𝐵𝐵𝐼𝐼0[pic 2]
𝑈𝑈|+𝐻𝐻,+𝐼𝐼0 −𝑈𝑈|−𝐻𝐻,+𝐼𝐼0+𝑈𝑈|−𝐻𝐻,−𝐼𝐼0−𝑈𝑈|+𝐻𝐻,−𝐼𝐼0
где 𝑈𝑈 = , мВ; 𝑑𝑑 − толщина образца, м; 𝐼𝐼 −
[pic 3]
𝑥𝑥 4 0
ток через образец, мА; 𝐵𝐵 = 𝜇𝜇𝜇𝜇0𝐻𝐻 − магнитная индукция, Тл �𝜇𝜇 = 1; 𝜇𝜇0 = 4𝜋𝜋 ∗
...