文档介绍：80分实验报告——--2所示。将一个半导体薄片放在垂直于它的磁场中(B的方向沿z轴方向),当沿y方向的电极A、A’上施加电流I时,薄片内定向移动的载流子(设平均速率为u)受到洛伦兹力FB的作用,FB=quB(1)无论载流子是负电荷还是正电荷,FB的方向均沿着x方向,在磁力的作用下,载流子发生偏移,产生电荷积累,从而在薄片B、B’两侧产生一个电位差VBB’,形成一个电场E。电场使载流子又受到一个与FB方向相反的电场力FE,FE=qE=qVBB’/b(2)其中b为薄片宽度,FE随着电荷累积而增大,当达到稳定状态时FE=FB,即quB=qVBB’/b(3)这时在B、B’两侧建立的电场称为霍尔电场,相应的电压称为霍尔电压,电极B、B’称为霍尔电极。另一方面,射载流子浓度为n,薄片厚度为d,则电流强度I与u的关系为:bdnquI?(4)由(3)和(4)可得到dIBnqVBB1??(5)令nqR1?,则dIBRVBB??(6)R称为霍尔系数,它体现了材料的霍尔效应大小。根据霍尔效应制作的元件称为霍尔元件。在应用中,(6)常以如下形式出现:IBKVHBB??(7)式中nqddRKH1??称为霍尔元件灵敏度,I称为控制电流。由式(7)可见,若I、KH已知,只要测出霍尔电压VBB’,即可算出磁场B的大小;并且若知载流子类型(n型半导体多数载流子为电子,P型半导体多数载流子为空穴),则由VBB’的正负可测出磁场方向,反之,若已知磁场方向,则可判断载流子类型。由于霍尔效应建立所需时间很短(10-12~10-14s),因此霍尔元件使用交流电或者直流电都可。指示交流电时,得到的霍尔电压也是交变的,(7)中的I和VBB’应理解为有效值。数据处理1、保持Im=,作Vh—Is曲线Is/mAVH/+B-IVH/+B+IVH/-B+IVH/-B- Axis TitleX Axis TitleBLinear Fit of Data1_B[2008/9/2619:08"/Graph1"(2454735)]LinearRegressionforData1_B:Y=A+B*XParameterValueError------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------RSDNP---------------------------------------------------------