利用霍尔效应测磁场.ppt
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1、利用霍尔效应测磁场,综合性实验21,【实验目的】,1、研究霍尔效应的基本特性 (1)了解霍尔效应实验原理以及有关霍尔器件对材料要求的知识; (2)测绘霍尔元件的 和 曲线; (3)确定霍尔元件的导电类型,测量其霍尔系数、载流子浓度以及迁移率。 2、应用霍尔效应测量磁场,【实验仪器】,HLZ-2螺线管磁场仪、UJ31型直流电位差计、光点复射式检流计、双路直流稳压电源、标准电池、甲电池、电阻箱、数字万用表等。,霍尔效应实验仪示意图,【实验原理】,1 霍尔效应 霍尔效应从本质上讲是运动的带电粒子在磁场中受洛仑兹力作用而引起的偏转。当带电粒子(电子或空穴)被约束在固体材料中,这种偏转就导致在垂直电流和
2、磁场方向上产生正负电荷的聚积,从而形成附加的横向电场,即霍尔电场 。,(a) (b),图1 霍尔效应实验原理示意图 (a)载流子为电子(N型);(b)载流子为空穴(P型),霍尔电场 是阻止载流子继续向侧面偏移,当载流子所受的横向电场力 与洛仑兹力 相等,样品两侧电荷的积累就达到动态平衡,故有 (1) 设试样的宽为b,厚度为d,载流子浓度为n ,则 (2),由(1)、(2)两式可得: (3) 比例系数 称为霍尔系数,它是反映材料霍尔效应强弱的重要参数。只要测出 (伏)以及知道 (安)、(高斯)和 (厘米)可按下式计算 (厘米3库仑): (4),2霍尔系数与其它参数间的关系,()由RH求载流子浓度
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