参考实验报告 霍尔效应原理及其应用 - 1 - 成都信息工程学院 物理实验报告 姓名： 专业： 班级： 学号： 实验日期： 2006-09-03一段 实验教室： 5206 指导教师： 一、实验名称： 霍尔效应原理及其应用 二、实验目的： 1、了解霍尔效应产生原理； 2、测量霍尔元件的HsVI、HmVI曲线，了解霍尔电压HV 与霍尔元件工作电流sI 、直螺线管的励磁电流mI 间的关系； 3、学习用霍尔元件测量磁感应强度的原理和方法，测量长直螺旋管轴向磁感应强度 B 及分布； 4 、学习用对称交换测量法（异号法）消除负效应产生的系统误差。 三、仪器用具：YX-04型霍尔效应实验仪（仪器资产编号） 四、实验原理： 1、霍尔效应现象及物理解释 霍尔效应从本质上讲是运动的带电粒子在磁场中受洛仑兹力Bf 作用而引起的偏转。当带电粒子（电子或空穴）被约束在固体材料中，这种偏转就导致在垂直于电流和磁场的方向上产生正负电荷的聚积，从而形成附加的横向电场。对于图１所示。 参考实验报告 霍尔效应原理及其应用 - 2 - 半导体样品，若在ｘ方向通以电流sI ，在ｚ方向加磁场 B ，则在ｙ方向即样品Ａ、Ａ′电极两侧就开始聚积异号电荷而产生相应的电场HE ，电场的指向取决于样品的导电类型。显然，当载流子所受的横向电场力EBff时电荷不断聚积，电场不断加强，直到EBff样品两侧电荷的积累就达到平衡，即样品Ａ、Ａ′间形成了稳定的电势差（霍尔电压）HV 。 设HE 为霍尔电场，v 是载流子在电流方向上的平均漂移速度；样品的宽度为b ，厚度为d ，载流子浓度为n ，则有： sInevbd （1－1） 因为EHfeE，BfevB，又根据EBff，则 1ssHHHI BI BVEbRnedd （1－2） 其中1/()HRne称为霍尔系数，是反映材料霍尔效应强弱的重要参数。只要测出HV 、B以及知道sI 和 d ，可按下式计算3(/ )HRmc ： HHsVdRI B （1－3） BIUKSHH/ （1—4） HK 为霍尔元件灵敏度。根据ＲH可进一步确定以下参数。 （１）由HV 的符号（霍尔电压的正负）判断样品的导电类型。判别的方法是按图１所示的sI 和 B 的方向（即测量中的＋sI ，＋ B ），若测得的HV ＜０（即Ａ′的电位低于Ａ的电位），则样品属Ｎ型，反之为Ｐ型。 参考实验报告 霍尔效应原理及其应用 - 3 - （２）由HV 求载流子浓度n ，即1/()HnK ed。应该指出，这个关系式是假定所有载流子都具有相同的漂移速度得到的。严格一点...
