霍尔法测磁场

Slide Title,Body Text,Second Level,Third Level,Fourth Level,昆明理工大学新迎物理实验中心,霍耳效应实验,实验简介,实验目的,实验原理,实验仪器,实验内容,注意事项,数据处理,注意：本教学片中引用的图片或其它资料，无论注明与否，版权均属原作者或单位所有。,实验简介,霍耳效应发现于,1879,年，利用霍耳效应可以制成霍耳器件。随着电子技术的发展，霍耳器件被广泛应用于自动化控制、讯息处理和非电量电测等方面。,实验中的霍耳效应组合仪可以测量霍耳电压与磁感应强度、霍耳电压与控制电流的关系，也可确定样品载流子的迁移率和导电类型。,实际中霍耳器件往往采用,N,型半导体且做成薄膜状。,磁场（,T,）,10,-4,10,-6,10,-10,10,-14,10,-8,10,-12,10,-16,霍 耳 器 件,核 磁 共 振 仪,SQUID(,超导量子隧道干涉仪,),器件,地球磁场,城市噪声,SQUID,噪声,肺的磁场,脑磁场,胎儿磁场,心脏磁场,实验目的,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.,学习对称测量法消除付效应的影响，测量试样的,V,H,-I,S,和,V,H,-I,M,。,3.,确定试样的导电类型。,实验原理,1.,霍耳效应原理：,运动的带电粒子在磁场中受洛仑滋,力作用而引起偏转就是霍尔效应的实质。,B,z,I,y,x,f,F,E,平衡时,又,式中 叫做霍耳系数。,实验中所用公式：,实验原理,由计算结果,R,H,，可以,判断半导体类型 为,P,型，为,N,型。,求出载流子浓度,n (,修正后,）,求出载流子迁移率,实验中所用公式：,实验原理,由计算结果,R,H,，可以,判断半导体类型 为,P,型，为,N,型。,求出载流子浓度,n (,修正后,）,求出载流子迁移率,2.,副效应及其消除方法：,由于霍耳电压的电极,A,、,A,难得做在,一个理想的等势面上，故当有电流通过时,就会产生一个附加电压,V,0,=I,s,r,式中,r,为,A,、,A,间的电阻,A,A,实验原理,采用对称测量法消除可以消除副效应，,即分别测量四组不同方向的,I,s,和,B,组合的,V,AA,，然后求平均。,+B,，,+I V,AA,=V,1,-B,，,+I V,AA,=-V,2,+B,，,-I V,AA,=V,4,-B,，,-I V,AA,=V,3,组合仪器分为实验台和测试仪两部分。,实验台有电磁铁、样品、接线柱和三个双刀双置开关（为,I,s,、,V,H,、,V,及激励电流换向用）。,测试仪,I,M,输出、,I,s,输出、数字毫伏表（显示,V,H,、,V,输入测,量值）和数字电流表（根据“测量选择”分别显示,I,M,和,I,s,）。,实验仪器,注意事项,实验内容与数据处理,切不可将,I,M,电流接到样品电流上，,否则将烧坏样品！,关机前将,I,s,、,I,M,调节旋钮逆时针转,到底，使,I,s,、,I,M,输出为,000,，且每,次开机前检查。,1.,保持,I,M,不变（,I,M,=0.45A,），测,V,H,-I,s,曲线。,2.,保持,I,s,不变（,I,s,=4.50mA,），测,V,H,-I,M,曲线。,3.B=0,，,I,s,=0.15mA,，测,V,AC,。,4.,求,R,H,、,n,、,、,要求,写出公式、代入数据、算出正确结果。,用毫米格坐标纸画图！,