霍尔效应及其应用实验报告

学生物理实验报告实验名称霍尔效应及其应用学院专业班级报告人学号同组人学号理论课任课教师实验课指导教师实验日期报告日期实验成绩批改日期实验目的了解霍尔效应实验原理以及有关霍尔器材对材料要求的知识学习用“对称测量法”消除负效应的影响，测量试样Vh-Is和Vh-Im曲线确定试样的导电类型，载流子浓度以及迁移率实验仪器1．TH－H型霍尔效应实验仪，主要由规格为>3.00kGS/A电磁铁、N型半导体硅单晶切薄片式样、样品架、IS和IM换向开关、VH和Vσ（即VAC）测量选择开关组成。2．TH－H型霍尔效应测试仪，主要由样品工作电流源、励磁电流源和直流数字毫伏表组成。实验数据与结果（1）测绘VH－Is曲线，数据记录如下Is(mA)V1（mV）V2（mV）V3（mV）V4（mV）+Is﹑+B+Is﹑-B-Is﹑-B-Is、+B1.003.21-3.012.80-3.4214.111.504.88-4.474.26-5.0920.362.006.54-5.935.72-6.7526.572.508.17-7.367.15-8.3832.743.009.85-8.838.62-10.0640.684.0013.17-11.7411.52-13.3836.43其中电流范围：IM＝0.6A；Is取值：1.00-4.00mA。图形如下(横坐标为IS/mA,纵坐标为VH/mV)（2）绘测VH－IM曲线，数据记录如下IM(A)V1(mV)V2（mV）V3（mV）V4（mV）+Is﹑+B+Is﹑-B-Is﹑-B-Is、+B0.3005.19-4.153.94-5.414.67250.4006．75-5.725.50-6.976．2350.5008.30-7.287.07-8.537.7950.6009.87-8.858.64-10.089.360.70011.40-10.4010．18-11.6310.9020.80012.95-11.9511.73-13.1612.44其中电流范围：Is＝3.00mA；IM取值：0.300-0.800A。图形如下(横坐标为IM/mA,纵坐标为VH/mV)(3)确定样品的导电类型.将实验仪三组双刀均投向上方,即延X方向,B延Z方向,毫伏表测量电压为Vaa.取Is=2mA,Im=0.6A,测量Vh大小及极性,判断样品导电类型.解:Vh=6.54mA,所以导电类型为P型.(4)求样品的Rh,n,σ和μ值.解:由代入数据算的RH=5.713，由代入数据算的n=1.09×1018，由代入数据算的σ=21.05S/m,由μ＝|RH|σ代入数据的μ=120.26。实验结果分析1、如何精确测量霍尔电压？本实验采用什么办法消除各种附加电压？答：多次测量取平均值。本实验通过对称测量法求的霍尔电压。

2、磁场不恰好与霍尔片的法线一致，对测量效果有什么影响？答:磁场与霍尔片的法线不一致，会造成有效磁场变小，则对应测得霍尔系数变大。3、能否用霍尔片元件测量交变磁场？若能，怎么测量？答：可以，因为霍尔效应建立的时间极短,使用交流磁场时,所得的霍尔电压也是交变的,此时的IM和VH应理解为有效值，上下板交替累积载流子无稳定的电势差。4、如何根据I、B和VH的方向，判断所测样品为N型半导体还是P型半导体？答：由QUOTE错误!未找到引用源。可得。5、请根据欧姆定律推导出QUOTE错误!未找到引用源。（电导率δ为电阻率ρ的倒数）。答：由QUOTE错误!未找到引用源。和QUOTE错误!未找到引用源。可得。6、本实验的主要误差有哪些，这些误差对实验有何影响？答：产生霍尔效应的同时，伴随着多种副效应，以导致实验测得的A、A’两级之间的电压并