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1、參考實(shí)驗(yàn)報(bào)告霍爾效應(yīng)原理及其應(yīng)用1一、實(shí)驗(yàn)名稱:一、實(shí)驗(yàn)名稱:霍爾效應(yīng)原理及其應(yīng)用霍爾效應(yīng)原理及其應(yīng)用二、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模憾?、?shí)驗(yàn)?zāi)康模?、了解霍爾效應(yīng)產(chǎn)生原理;2、測量霍爾元件的、曲線,了解霍爾電壓與霍爾元件工作電流、直HsVI?HmVI?HVsI螺線管的勵(lì)磁電流間的關(guān)系;mI3、學(xué)習(xí)用霍爾元件測量磁感應(yīng)強(qiáng)度的原理和方法,測量長直螺旋管軸向磁感應(yīng)強(qiáng)度及B分布;4、學(xué)習(xí)用對(duì)稱交換測量法(異號(hào)法)消除負(fù)效應(yīng)產(chǎn)生的系統(tǒng)誤差。三、儀器用具:三、儀器
2、用具:YX04型霍爾效應(yīng)實(shí)驗(yàn)儀(儀器資產(chǎn)編號(hào)儀器資產(chǎn)編號(hào))四、實(shí)驗(yàn)原理:四、實(shí)驗(yàn)原理:1、霍爾效應(yīng)現(xiàn)象及物理解釋霍爾效應(yīng)從本質(zhì)上講是運(yùn)動(dòng)的帶電粒子在磁場中受洛侖茲力作用而引起的偏轉(zhuǎn)。當(dāng)帶Bf電粒子(電子或空穴)被約束在固體材料中,這種偏轉(zhuǎn)就導(dǎo)致在垂直于電流和磁場的方向上產(chǎn)生正負(fù)電荷的聚積,從而形成附加的橫向電場。對(duì)于圖1所示。半導(dǎo)體樣品,若在x方向通以電流,在z方向加磁場,則在y方向即樣品A、A′sIB??電極兩側(cè)就開始聚積異號(hào)電荷而產(chǎn)
3、生相應(yīng)的電場,電場的指向取決于樣品的導(dǎo)電類型。顯HE然,當(dāng)載流子所受的橫向電場力時(shí)電荷不斷聚積,電場不斷加強(qiáng),直到樣品EBff?EBff?兩側(cè)電荷的積累就達(dá)到平衡,即樣品A、A′間形成了穩(wěn)定的電勢差(霍爾電壓)。HV參考實(shí)驗(yàn)報(bào)告霍爾效應(yīng)原理及其應(yīng)用3(1-5)ne???2、霍爾效應(yīng)中的副效應(yīng)及其消除方法上述推導(dǎo)是從理想情況出發(fā)的,實(shí)際情況要復(fù)雜得多。產(chǎn)生上述霍爾效應(yīng)的同時(shí)還伴隨產(chǎn)生四種副效應(yīng),使的測量產(chǎn)生系統(tǒng)誤差,HV如圖2所示。(1)
4、厄廷好森效應(yīng)引起的電勢差。由EV于電子實(shí)際上并非以同一速度v沿y軸負(fù)向運(yùn)動(dòng),速度大的電子回轉(zhuǎn)半徑大,能較快地到達(dá)接點(diǎn)3的側(cè)面,從而導(dǎo)致3側(cè)面較4側(cè)面集中較多能量高的電子,結(jié)果3、4側(cè)面出現(xiàn)溫差,產(chǎn)生溫差電動(dòng)勢??梢宰C明。的EVEsVIB?EV正負(fù)與和的方向有關(guān)。sIB(2)能斯特效應(yīng)引起的電勢差。焊點(diǎn)1、2間接觸電阻可能不同,通電發(fā)熱程度不NV同,故1、2兩點(diǎn)間溫度可能不同,于是引起熱擴(kuò)散電流。與霍爾效應(yīng)類似,該熱擴(kuò)散電流也會(huì)在3、4點(diǎn)
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