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《霍爾法測(cè)磁場(chǎng)實(shí)驗(yàn)報(bào)告》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在應(yīng)用文檔-天天文庫。
1、為了適應(yīng)公司新戰(zhàn)略的發(fā)展，保障停車場(chǎng)安保新項(xiàng)目的正常、順利開展，特制定安保從業(yè)人員的業(yè)務(wù)技能及個(gè)人素質(zhì)的培訓(xùn)計(jì)劃霍爾法測(cè)磁場(chǎng)實(shí)驗(yàn)報(bào)告 實(shí)驗(yàn)名稱：利用霍耳效應(yīng)測(cè)磁場(chǎng) 實(shí)驗(yàn)?zāi)康模骸 ．了解產(chǎn)生霍耳效應(yīng)的物理過程； b．學(xué)習(xí)用霍爾器件測(cè)量長直螺線管的軸向磁場(chǎng)分布； c．學(xué)習(xí)用“對(duì)稱測(cè)量法”消除負(fù)效應(yīng)的影響，測(cè)量試樣的VH?IS和VH?IM曲線；d．確定試樣的導(dǎo)電類型、載流子濃度以及遷移率?！ ?shí)驗(yàn)儀器： TH－H型霍爾效應(yīng)實(shí)驗(yàn)組合儀等?！ ?shí)驗(yàn)原理和方法： 1.用霍爾器件測(cè)量磁場(chǎng)的工作原理 如下圖所示，一塊切成矩形的半導(dǎo)體薄片長為l、寬為b、厚為d，置于磁場(chǎng)中。磁場(chǎng)B垂直于薄片平面
2、。若沿著薄片長的方向有電流I通過，則在側(cè)面A和B間產(chǎn)生電位差VH?VA?VB。此電位差稱為霍爾電壓。目的-通過該培訓(xùn)員工可對(duì)保安行業(yè)有初步了解，并感受到安保行業(yè)的發(fā)展的巨大潛力，可提升其的專業(yè)水平，并確保其在這個(gè)行業(yè)的安全感。為了適應(yīng)公司新戰(zhàn)略的發(fā)展，保障停車場(chǎng)安保新項(xiàng)目的正常、順利開展，特制定安保從業(yè)人員的業(yè)務(wù)技能及個(gè)人素質(zhì)的培訓(xùn)計(jì)劃 半導(dǎo)體片中的電子都處于一定的能帶之中，但能參與導(dǎo)電的只是導(dǎo)帶中的電子和價(jià)帶中的空穴，它們被稱為載流子。對(duì)于N型半導(dǎo)體片來說，多數(shù)載流子為電子；在P型半導(dǎo)體中，多數(shù)載流子被稱為空穴。再研究半導(dǎo)體的特性時(shí)，有事可以忽略少數(shù)載流子的影響?；魻栃?yīng)是由運(yùn)動(dòng)電荷在磁
3、場(chǎng)中收到洛侖茲力的作用而產(chǎn)生的。以N型半導(dǎo)體構(gòu)成的霍爾元件為例，多數(shù)載流子為電子，設(shè)電子的運(yùn)動(dòng)速度為v，則它在磁場(chǎng)中收到的磁場(chǎng)力即洛侖茲力為 Fm??ev?B F的方向垂直于v和B構(gòu)成的平面，并遵守右手螺旋法則，上式表明洛侖茲力F的方向與電荷的正負(fù)有關(guān)?！ ∽杂呻娮釉诖艌?chǎng)作用下發(fā)生定向便宜，薄片兩側(cè)面分別出現(xiàn)了正負(fù)電荷的積聚，以兩個(gè) 側(cè)面有了電位差。同時(shí)，由于兩側(cè)面之間的電位差的存在，由此而產(chǎn)生靜電場(chǎng)，若其電場(chǎng)強(qiáng)度為Ex，則電子又受到一個(gè)靜電力作用，其大小為 FE?eEx 電子所受的靜電力與洛侖茲力相反。當(dāng)兩個(gè)力的大小相等時(shí)，達(dá)到一種平衡即霍爾電勢(shì)不再變化，電子也不再偏轉(zhuǎn)，此時(shí)，
4、 Ex?BV 兩個(gè)側(cè)面的電位差 VH?Exb 由I?nevbd及以上兩式得 VH?[1/(ned)]IB 其中：n為單位體積內(nèi)的電子數(shù)；e為電子電量；d為薄片厚度。目的-通過該培訓(xùn)員工可對(duì)保安行業(yè)有初步了解，并感受到安保行業(yè)的發(fā)展的巨大潛力，可提升其的專業(yè)水平，并確保其在這個(gè)行業(yè)的安全感。為了適應(yīng)公司新戰(zhàn)略的發(fā)展，保障停車場(chǎng)安保新項(xiàng)目的正常、順利開展，特制定安保從業(yè)人員的業(yè)務(wù)技能及個(gè)人素質(zhì)的培訓(xùn)計(jì)劃 令霍爾器件靈敏度系數(shù) 則VH?ISVH?KHIB 若常數(shù)KH已知，并測(cè)定了霍爾電動(dòng)勢(shì)VH和電流I就可由上式求出磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小。上式是在理想情況下得到的，實(shí)際測(cè)量半導(dǎo)體薄片良策
5、得到的不只是VH，還包括電熱現(xiàn)象和溫差電現(xiàn)象而產(chǎn)生的附加電勢(shì)。另外，由于霍爾元件材料本身不均勻，霍爾電極位置不對(duì)稱，即使不存在磁場(chǎng)的情況下，當(dāng)有電流I通過霍爾片時(shí)，P、Q兩極也會(huì)處在不同的等位面上。因此霍爾元件存在著由于P、Q電位不相等而附加的電勢(shì)，稱之為不等電位差或零位誤差。而這種不等電位差與其他附加電勢(shì)相比較為突出?！ ?．霍爾元件的有關(guān)參數(shù) 遷移率? 在低電場(chǎng)下載流子的平均漂移速度v與電場(chǎng)強(qiáng)度E成正比，比例常數(shù)定義為載流子的漂移率，簡稱遷移率，以?表示： v??E 在一般情況下，由電場(chǎng)作用產(chǎn)生的載流子的定向漂移運(yùn)動(dòng)形成的電流密度J與電場(chǎng)強(qiáng)度E成正比，比例常數(shù)定義為電阻率?，電阻
6、率的倒數(shù)稱為電導(dǎo)率?。 E??J 電導(dǎo)率與載流子的濃度以及遷移率之間有如下關(guān)系：目的-通過該培訓(xùn)員工可對(duì)保安行業(yè)有初步了解，并感受到安保行業(yè)的發(fā)展的巨大潛力，可提升其的專業(yè)水平，并確保其在這個(gè)行業(yè)的安全感。為了適應(yīng)公司新戰(zhàn)略的發(fā)展，保障停車場(chǎng)安保新項(xiàng)目的正常、順利開展，特制定安保從業(yè)人員的業(yè)務(wù)技能及個(gè)人素質(zhì)的培訓(xùn)計(jì)劃 ??ne? 即??KH?d，測(cè)出?值即可求?。 由KH的符號(hào)判斷樣品的導(dǎo)電類型 判別方法是按霍爾工作原理圖所示的I與B的方向，若測(cè)得VH?0，則KH為負(fù)，樣品屬于N型，反之則為P型。 由KH求載流子的濃度n' n?1/(KHed)。應(yīng)該之處，這個(gè)關(guān)系是假設(shè)所有在
7、載流子都具有相同的漂移速度得到的。嚴(yán)格一點(diǎn)，考慮到載流子的速度統(tǒng)計(jì)分布，需引入3?/8的修正因子?！ ?．長直螺線管 繞在圓柱面上的螺線形線圈叫做螺線管.根據(jù)畢奧－沙伐爾定律 實(shí)驗(yàn)裝置簡介： TH－H型霍爾效應(yīng)實(shí)驗(yàn)組合儀由實(shí)驗(yàn)儀和測(cè)試儀兩大部分組成?！ ?shí)驗(yàn)組合儀如下圖所示?！ ?.電磁鐵 規(guī)格為?/A，磁鐵線包的引線有星標(biāo)者為頭，線包繞向?yàn)轫槙r(shí)針，根據(jù)線包繞向及勵(lì)磁電流IM流向，可確定磁感應(yīng)強(qiáng)度B的
