文档介绍：霍尔效应及磁场的测量
实验目的
了解霍尔效应的基本原理，掌握用霍尔效应测量磁场的方法。
学习用对称测量法消除霍尔元件的副效应。
实验原理
导体或半导体薄膜材料在外加电场作用下，载流子产生定向运动，运动的电荷在磁场中受到洛仑兹力作用使电荷产生横向的偏转，由于样品有边界，所以偏转的载流子将在边界积累起来，产生一个横向电场EH，这个现象称为霍尔效应，该电场称为霍尔电场。应用这种效应做成的传感器称为霍尔元件。
图1 霍尔效应
霍尔电势差的产生和确定
KH称为霍尔元件的灵敏度，是一个常数，单位为
FB
FE
++++++
------
B
IH
VH
b
由上式可看出，若已知霍尔片的灵敏度KH，只需分别测出霍尔电流IH及霍尔电势差VH就可以算出磁场B的大小，这就是霍尔效应测磁场的基本原理。
*一般要求霍尔元件的灵敏度KH愈大愈好。KH与载流子浓度n成反比，半导体内载流子浓度远比金属载流子浓度小，所以都用半导体材料作为霍尔元件，KH与材料片厚d成反比,因此霍尔元件都做得很薄,.
霍尔元件副效应及消除
在实际测量过程中，还会伴随一些热磁副效应，它使所测得的电压不只是VH还会附加另外一些电压，给测量带来误差。
这些热磁效应有

-勒杜克效应

埃廷斯豪森效应，是由于霍尔片两端有温度差，从而产生温差电动势VE，它与霍尔电流IH、磁场B方向有关。
能斯脱效应，是由于当热流通过霍尔片在其两侧会有电动势VN产生，只与磁场B和热流有关。
里纪-勒杜克效应,是当热流通过霍尔片时, 两侧会有温度差产生,从而又产生温差电动势VL,它同样与磁场B及热流有关.
不等位效应,是两侧的电极不在同一等势面上引起的，当IH通过电流端时，即使不加磁场也会有电势差V0产生，其方向随IH方向而改变。
霍尔元件副效应及消除
这些负效应值的正负与电流和磁场的方向有关，采用电流和磁场换向的对称测量法，基本上就能把副效应的影响从测量结果中消除。
实验测量电路如左图所示,VAA电压测量双路恒流电源提供实验装置电源和显示霍尔电压的数值。左面的恒流源提供电磁铁提供励磁电流IM，右面的恒流源提供霍尔工作电流IH，中间的电压表显示霍尔电压VH的大小。
实验测量
图1 霍尔效应
*确定仪器的KH和IH，并记录下来，方可开始实验。