霍尔效应2019 年 10 月 8 日一、实验目的学习霍尔效应原理和霍尔效应实验中的副效应及其消除方法。学习确定半导体试样的导电类型、载流子浓度以及迁移率的方法。二、实验仪器QS-H型霍尔效应实验组合仪，半导体（硅）样品，导线等。三、实验原理由于洛伦兹力的作用，电荷出现横向偏转并在样品边界处累积，产生一个横向的电场 E。当载流子所受到的电场力 FF 与洛伦兹力 FF 相等时，样品两侧电荷累积达到动态平衡，此时，即（）如果 N型半导体薄片的载流子浓度为 n，样品薄片宽度为 b厚度为 d则有（）由（1）（2）可得FFFFF 一FFFFF—F—FF—FFFFFFFFFFFFFFOFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFF式中，称为霍尔系数，单位若待测半导体材料只有一种载流子导电且所有载流子具有相同的漂移速度，则载流子浓度 n为FFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFF（FFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFpFF若考虑载流子的速度统计分布，能带结构等因素，需引入的系数载流子的迁移速率为FFF 一 FFFIFFFFFFFFFFFFFFFFFFOFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFF为样品的导电率FFFFF… 、 FF-FFF」—FFFFFFFFFFFFFFFF（FFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFF_式中，F 为样品电阻率；F 为 A、C电极间的距离（如图 1所示）；FFFF 为样品的横截面积；FF 为通过样品的电流；FFF为在零磁场下 A、C间的电压。图（2）四、实验步骤1、线路连接，如图 2所示2、保持磁场（即励磁电流）大小不变，改变霍尔电流大小的大小，测绘霍尔电压与电流关系曲线。取，电压测量开关选择，分别改变和换向开关方向，将测量数据填入表 1中。3、保持样品电流不变（）改变励磁电流的大小，测量霍尔电压与磁场的关系曲线。电压测量开关选择，分别改变和换向开关方向，将测量数据填入表 2中。4、根据以上和曲线验证在磁场不太强时霍尔电压与电流和磁场的关系。，已知。5、根据测量电路中的电流、磁场、霍尔电压及测量数据的正负，判断导体的导电类型。6、在零磁场（JI）下，取厶/IIIH，电压表开关合向匚测 A、C间的电压，数据计入表 3中。五、数据处理表 1励磁电流 I[测量次数I/IIIIIIII"11111/IIIII〃I711111111“I1表 2样品电流 I,IIIIII测量次数I[IIIIII/I"11111V111111V1111111111根据表 1、表 2数据分别做出、关系图如图 1、图 2所示：图 1图 24、迁移BBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBB80.y-Q.151X+0.2760.40,杀列线性［系20.D0.100.00200.00300.00400.00500.00600.001、由3）和...
