Измерение ЭДС Холла в образце. Измерение концентрации и подвижности носителей, электропроводности образца

Страницы работы

Содержание работы

Отчет по работе № 90

“Эффект Холла в германии”

студента 13 группы III курса

Василькова Сергея Дмитриевича.

Цель работы: измерение ЭДС Холла в образце, измерение концентрации и подвижности носителей, электропроводности образца.

Приборы и экспериментальная установка: образец (+источник питания, магазин сопротивлений, миллиамперметр, переключатель), электромагнит (источник питания, амперметр, реостат, переключатель), зеркальный гальванометр, потенциометр.

D=0,57 mm b=3,8 mm l=4,34mm n=3 r=10 mm

  B=cбRφ/S*n

E1=Ex+δv+δv1 δv – симм, δv1 – термоЭДС

Поле – Ex

Ток – Ex & δv

Ex=RBI/d       R=A/nq           A=3π/8            n – концентр.

Погр: ±(1,5*10е-4*U+0,4δU)            δU- цена одной ступени младшей декады

1.  ЭДС и постоянная Холла.

Рассчитаем ЭДС Холла, учитывая дополнительные напряжения, возникшие в связи с термоэффектами и неэквидистантным расположением электродов:

1) Iмагн=0,42 А,   Iобразец=0,43 мА;           2) Iмагн=1,42 А,   Iобразец=0,43 мА;

3) Iмагн=0,9 А,     Iобразец=0,43 мА;           4) Iмагн=1,68 А,   Iобразец=0,43 мА.          

U= (мкВ)

Uхолл

+Uтерм+Uэкв

-Uхолл

+Uтерм+Uэкв

Uхолл

+Uтерм-Uэкв

-Uхолл

+Uтерм-Uэкв

Uхолл1

Uхолл2

Uхоллсреднее

1)

58,0

±1,0

-999,0

±0,9

1073,0

±1,2

-42,0

±1,0

528,5

±0,9

557,5

±1,1

543,0

±15,5

2)

262,0

±1,0

-1540,0

±0,8

1696,0

±1,3

-125,0

±1,0

901,0

±0,9

910,5

±1,1

905,8

±5,8

3)

755,0

±1,1

-1947,0

±0,7

2074,0

±1,3

-595,0

±0,9

1351,0

±0,9

1334,5

±1,1

1342,8

±9,3

4)

494,0

±1,1

-1116,0

±0,8

1239,0

±1,2

-365,0

±0,9

805,0

±1,0

802,0

±1,1

803,5

±2,5

U= (мкВ)

Uхолл

+Uтерм+Uэкв

-Uхолл

+Uтерм+Uэкв

Uхолл

+Uтерм-Uэкв

-Uхолл

+Uтерм-Uэкв

Uхолл1

Uхолл2

Uхоллсреднее

1)

58,0

±1,0

-999,0

±0,9

1073,0

±1,2

-42,0

±1,0

528,5

±0,9

557,5

±1,1

543,0

±15,5

2)

262,0

±1,0

-1540,0

±0,8

1696,0

±1,3

-125,0

±1,0

901,0

±0,9

910,5

±1,1

905,8

±5,8

3)

755,0

±1,1

-1947,0

±0,7

2074,0

±1,3

-595,0

±0,9

1351,0

±0,9

1334,5

±1,1

1342,8

±9,3

4)

487

±1

-954

±1

1239,0

±1,2

-365,0

±0,9

805,0

±1,0

802,0

±1,1

803,5

±2,5

Зная направление магнитного поля и тока в образце, можно установить тип носителей. Таким образом определяем, что исследуемый образец является полупроводником p-типа.

Теперь определим постоянную Холла из формул:

,      ,               CбR=3.4*10e-3 Гн*А/м ,

где n – число витков, φ – отброс гальванометра, d – толщина образца, S – площадь витков.

φ (см)

B (Тл)

R (см3/Кл)

14±2

0,51±0,07

1)

613

±93

20±2

0,72±0,07

2)

511

±74

3)

530

±54

4)

635

±68

Rсреднее

572

±72

2.  Концентрация и подвижность носителей, электропроводность образца.

Рассчитав постоянную Холла, вычислим концентрацию носителей из формулы:

, q – заряд электрона.

np=[12,9±1,6]*1015 1/см3

 

Измерив перепад напряжений вдоль полупроводника, определим удельную электропроводность:

, l – расстояние между электродами.

U=19,635±0,004 мВ;             I=0,5±0,02 мА;                 σ=51,0±2,1 (1/Ом*м)

Теперь определим подвижность носителей по формуле:

,                            up=247±41 (см2/Ом*Кл)

Похожие материалы

Информация о работе

Предмет:
Физика
Тип:
Отчеты по лабораторным работам
Размер файла:
52 Kb
Скачали:
0