霍尔效应与应用设计摘要:随着半导体物理学得迅速进展,霍尔系数与电导率得测量已成为讨论半导体材料得主要方法之一。本文主要通过实验测量半导体材料得霍尔系数与电导率可以推断材料得导电类型、载流子浓度、载流子迁移率等主要参数。关键词：霍尔系数,电导率，载流子浓度。一．引言【实验背景】 置于磁场中得载流体,假如电流方向与磁场垂直，则在垂直于电流与磁场得方向会产生一附加得横向电场,称为霍尔效应。 如今,霍尔效应不但就是测定半导体材料电学参数得主要手段,而且随着电子技术得进展,利用该效应制成得霍尔器件,由于结构简单、频率响应宽（高达 10 Ｇ H ｚ）、寿命长、可靠性高等优点,已广泛用于非电量测量、自动控制与信息处理等方面.【实验目得】1． 通过实验掌握霍尔效应基本原理，了解霍尔元件得基本结构;2． 学会测量半导体材料得霍尔系数、电导率、迁移率等参数得实验方法与技术;3． 学会用“对称测量法"消除副效应所产生得系统误差得实验方法。 4． 学习利用霍尔效应测量磁感应强度 B 及磁场分布.二、实验内容与数据处理【实验原理】一、霍尔效应原理霍尔效应从本质上讲就是运动得带电粒子在磁场中受洛仑兹力作用而引起得偏转。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电流与磁场得方向上产生正负电荷得聚积,从而形成附加得横向电场。如图 1 所示.当载流子所受得横电场力与洛仑兹力相等时,样品两侧电荷得积累就达到平衡,故有ﻩ 图 1 、 霍尔效应原理示意图 ,a) 为 N 型 ( 电子 ) b) 为 P 型 ( 孔穴 )fefmv-eEHA/ABCISVmA+eEHfefmvIS其中Ｅ H称为霍尔电场,就是载流子在电流方向上得平均漂移速度。设试样得宽度为 b,厚度为 d,载流子浓度为 n，则ﻩﻩ ﻩ比例系数 R Ｈ=１／n ｅ称为霍尔系数.1． 由Ｒ H 得符号(或霍尔电压得正负)推断样品得导电类型。2． 由 R Ｈ求载流子浓度 n，即 (4)3． 结合电导率得测量,求载流子得迁移率.电导率 σ 与载流子浓度 n 以及迁移率之间有如下关系 (5)即，测出值即可求。电导率可以通过在零磁场下，测量 B、C 电极间得电位差为Ｖ BC,由下式求得。 (6)二、实验中得副效应及其消除方法:在产生霍尔效应得同时,因伴随着多种副效应，以致实验测得得霍尔电极 A、A´之间得电压为 VH与各副效应电压得叠加值,因此必须设法消除。（１)不等势电压降 V0如图２所示,由于测量霍尔电压得 A、A´两电极不可能绝对对称地焊在霍...
