文档介绍：实验十半导体磁阻效应(精)
实验十半导体磁阻效应(精)
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实验十半导体磁阻效应(精)
实验十 半导体磁阻效应
资料的电阻会因为外加磁场而增添或减少，则称电阻的变化称为磁阻（ MR ）。磁阻效
应是 1857 年由英国物理学家威廉 ·汤姆森发现的， 它在金属里能够忽视， 在半导体中则可能
由小到中等。从一般磁阻开始，磁阻发展经历了巨磁阻（ GMR ）、庞磁阻（ CMR ）、穿隧磁
阻（ TMR ）、直冲磁阻（ BMR ）和异样磁阻（ EMR ）。磁阻器件因为敏捷度高、抗扰乱能力强等长处在工业、交通、仪器仪表、医疗器材、探矿等领域获得宽泛应用，如数字式罗盘、
交通车辆检测、导航系统、假票检别、地点丈量等。 2007 年诺贝尔物理学奖授与来自法国
国家科学研究中心的物理学家阿尔伯特 ·福特和来自德国尤利希研究中心的物理学家彼
得·格林德，以表彰他们发现巨磁电阻效应的贡献。
【实验目的】
1．认识用霍尔效应法丈量磁感觉强度；
2．研究锑化铟的电阻随磁感觉强度变化的关系；
3．掌握用最小二乘法概括经验公式；
4．认识磁阻元件的沟通倍频特征。
【实验仪器】
MR-1 磁阻效应实验装置、 SXG-1B 毫特斯拉仪、 VAA-1 电压丈量双路恒流电源、数字储存示波器、 CA1640-02 信号发生器等。
【实验原理】
磁阻效应
很多金属、 合金及金属化合物资料处于磁场中时， 传导电子遇到激烈磁散射作用， 使资料的电阻明显增大，称这类现象为磁阻效应。往常以电阻率的相对改变量来表示磁阻，即
MR
B0
（）
0
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式中， B 和 0 分别为有磁场和无磁场时的电阻率。
磁场与外电场垂直时所产生的磁阻称为横向磁阻，磁场平行于外电场时所产生的磁阻称为纵向磁阻。因为横向磁阻效应比纵向磁阻效应更显然，本实验仅议论前者。
资料电阻的变化，能够是资料电学性质的改变惹起的，或是资料几何尺寸惹起的。所以，能够分为两类。
（ 1）物理磁阻效应：如图 所示的长方
B
a
形 n 型半导体薄片，并施加直流恒定电流，当放
++++++++
置于图示方向的磁场
B 中，半导体内的载流子将
v
UR
遇到洛仑兹力的作用而发生偏转，在
a、 b 端产生
电荷聚集，因此产生霍尔电场。假如霍尔电场作
d
--------
I
用和某一速度的载流子的洛仑兹力作用恰好抵
b
消，那么小于或等于该速度的载流子将发生偏转，
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因此沿外加电场方向运动的载流子数量将减少，
图
磁阻效应原理
使该方向的电阻增大，表现横向磁阻效应。假如
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