物理實驗報告　　、實驗名稱： 霍爾效應原理及其應用　　二、實驗目：　　1、解霍爾效應產原理；　　2、測量霍爾元件 、 曲線解霍爾電壓 與霍爾元件工作電流 、直螺線管勵磁電流 間關系；　　3、習用霍爾元件測量磁應強度原理測量直螺旋管軸向磁應強度 及布；　　4、習用稱交換測量（異）消除負效應產系統(tǒng)誤差　　三、儀器用具：YX-04型霍爾效應實驗儀（儀器資產編）　　四、實驗原理：　　1、霍爾效應現象及物理解釋　　霍爾效應本質講運帶電粒磁場受洛侖茲力 作用引起偏轉帶電粒（電或空穴）約束固體材料種偏轉導致垂直于電流磁場向產負電荷聚積形附加橫向電場于圖1所示　　半導體品若x向通電流 z向加磁場 則y向即品A、A′電極兩側始聚積異電荷產相應電場 電場指向取決于品導電類型顯載流所受橫向電場力 電荷斷聚積電場斷加強直 品兩側電荷積累達平衡即品A、A′間形穩(wěn)定電勢差（霍爾電壓） 　　設 霍爾電場 載流電流向平均漂移速度；品寬度 厚度 載流濃度 則：　?。?－1）　　 根據 則　?。?－2）　　其 稱霍爾系數反映材料霍爾效應強弱重要參數要測 、 及知道 按式計算 ：　?。?－3）　　（1—4）　　霍爾元件靈敏度根據RH進步確定參數　?。?）由 符（霍爾電壓負）判斷品導電類型判別按圖1所示 向（即測量＋ ＋ ）若測 ＜0（即A′電位低于A電位）則品屬N型反P型　　（2）由 求載流濃度 即 應該指關系式假定所載流都具相同漂移速度嚴格點考慮載流速度統(tǒng)計布需引入 修（參閱黃昆、謝希德著《半導體物理》）　?。?）結合電導率測量求載流遷移率 電導率 與載流濃度 及遷移率 間關系：　　（1－5）　　2、霍爾效應副效應及其消除　　述推導理想情況發(fā)實際情況要復雜產述霍爾效應同伴隨產四種副效應使 測量產系統(tǒng)誤差圖2所示　　（1）厄廷森效應引起電勢差 由于電實際并非同速度v沿y軸負向運速度電轉半徑能較快達接點3側面導致3側面較4側面集較能量高電結3、4側面現溫差產溫差電勢 證明 負與 向關　?。?）能斯特效應引起電勢差 焊點1、2間接觸電阻能同通電發(fā)熱程度同故1、2兩點間溫度能同于引起熱擴散電流與霍爾效應類似該熱擴散電流3、4點間形電勢差 若考慮接觸電阻差異則 向僅與磁場 向關　?。?）紀-勒杜克效應產電勢差 述熱擴散電流載流由于速度同根據厄廷森效應同理由3、4點間形溫差電勢 負僅與 向關與 向關　?。?）等電勢效應引起電勢差 由于困難及材料均勻性3、4兩點實際能同等勢面要電流沿x向流即使沒磁場 3、4兩點間現電勢差 負與電流 向關與 向關　　綜所述確定磁場 電流 實際測電壓霍爾效應電壓與副效應產附加電壓代數通稱測量即改變 磁場 向加消除減副效應影響規(guī)定電流 磁場 、反向測量由列四組同向 組合電壓即：　　 ：　　 ：　　 ：　　 ：　　求 代數平均值：　　通述測量雖能消除所副效應 較引入誤差忽略計霍爾效應電壓 近似　?。?－6）　　3、直螺線管磁場布　　1、知通電霍爾元件放置磁場已知霍爾元件靈敏度 測量 計算所處磁場磁應強度 　?。?－7）　　2、直螺旋管離點 處軸向磁應強度理論公式：　?。?－8）　　式 磁介質磁導率 螺旋管匝數 通螺旋管電流 螺旋管度 螺旋管內徑 離螺旋管點距離　　X=0螺旋管點磁應強度　?。?－9）　　五、 實驗內容：　　測量霍爾元件 、 關系；　　1、測試儀 調節(jié) 調節(jié)旋鈕均置零位（即逆針旋底）極性關選擇置0　　2、接通電源電流表顯示0. 調節(jié)電位器或 調節(jié)電位器起點零現電流表指示末位數零亦屬電壓表顯示0.　　3、測定 關系取 ＝mA保持變；霍爾元件置于螺旋管點（二維尺水平向14.00cm處與讀數零點齊）順針轉 調節(jié)旋鈕 依取值1.002.00…10.00mA 極性關選擇置＋ －改變 與 極性記錄相應電壓表讀數 值填入數據記錄表1　　4、 橫坐標 縱坐標作 圖并 曲線作定性討論　　5、測定 關系取 =10 mA ,保持變；霍爾元件置于螺旋管點（二維尺水平向14.00cm處與讀數零點齊）順針轉 調節(jié)旋鈕 依取值0… mA 極性關擇置＋ －改變 與 極性記錄相應電壓表讀數 值填入數據記錄表2　　6、 橫坐標 縱坐標作 圖并 曲線作定性討論　　測量直螺旋管軸向磁應強度　　1、取 =10 mA ＝mA　　2、水平調節(jié)螺釘使霍爾元件直螺線管位置 （水平游標尺讀）先14.00cm始0cm點改變 極性記錄相應電壓表讀數 值填入數據記錄表3計算直螺旋管軸向應位置磁應強度 　　3、 橫坐標 縱坐標作 圖并 曲線作定性討論　　4、用公式（1－8）計算直螺旋管磁應強度理論值并與直螺旋管磁應強度測量值 比較用百誤差形式表示測量結式 ,其余參數詳見儀器銘牌所示　　六、 注意事項：　　1、消除副效應影響實驗采用稱測量即改變 向　　2、霍爾元件工作電流引線與霍爾電壓引線能搞錯；霍爾元件工作電流螺線管勵磁電流要清否則燒壞霍爾元件　　3、實驗間隙要斷螺線管勵磁電流 與霍爾元件工作電流 即 極性關置0位　　4、霍耳元件及二維尺容易折斷、變形要注意保護應注意避免擠壓、碰撞等要用手觸摸霍爾元件　　七、 數據記錄：KH=23.09N=匝L=mm,r=13mm　　表1 關系 （ =mA）　　（m） （m） （m） （m）　　1.00 0.28 -0.27 0.31 -0.30 0.29　　2.00 0.59 -0.58 0.63 -0. 0.61　　3.00 0.89 -0.87 0.95 -0.96 0.90　　4.00 1.20 -1.16 1.27 -1.29 1.23　　5.00 1.49 -1.46 1.59 -1.61 1.54　　6.00 1.80 -1.77 1.90 -1.93 1.85　　7.00 2.11 -2.07 2.22 -2.25 2.17　　8.00 2.41 -2.38 2.65 -2.54 2.47　　9.00 2.68 -2.69 2.84 -2.87 2.77　　10.00 2.99 -3.00 3.17 -3.19 3.09　　表2 關系 （ =10.00mA）　?。╩） （m） （m） （m）　　0 -0.10 0.08 0.14 -0.16 0.12　　 0.18 -0.20 0.46 -0.47 0.33　　 0.52 -0.54 0.80 -0.79 0.66　　 0.85 -0.88 1.14 -1.15 1.00　　 1.20 -1.22 1.48 -1.49 1.35　　 1.54 -1.56 1.82 -1.83 1.69　　 1.88 -1.89 2.17 -2.16 2.02　　 2.23 -2.24 2.50 -2.51 2.37　　 2.56 -2.58 2.84 -2.85 2.71　　 2.90 -2.92 3.18 -3.20 3.05　　表3 關系 =10.00mA =mA　?。╩） （m） （m） （m） B ×10-3T　　0 0.54 -0.56- 0.73 -0.74 2.88　　0.5 0.95 -0.99 1.17 -1.18 4.　　1.0 1.55 -1.58 1.80 -1.75 7.23　　2.0 2.33 2.37- 2.88 -2.52 10.57　　4.0 2.74 -2.79 2.96 -2.94 12.30　　6.0 2.88 -2.92 3.09 -3.08 12.90　　8.0 2.91 -2.95 3.13 -3.11 13.10　　10.0 2.92 -2.96 3.13 -3.13 13.10　　12.0 2.94 -2.99 3.15 -3.06 13.20　　14.0 2.96 -2.99 3.16 -3.17 13.3　　八、 數據處理：（作圖用坐標紙）　　九、 實驗結：　　實驗表明：霍爾電壓 與霍爾元件工作電流 、直螺線管勵磁電流 間線性關系　　直螺旋管軸向磁應強度：　　B=UH/KH*IS=1.33x10-2T　　理論值比較誤差: E=5.3%關于建議硬城官網看看哦,能快速解決問題 服務態(tài)度都做
備注：數據僅供參考，不作為投資依據。