Определение знака заряда, подвижность y и концентрацию n носителей в полупроводнике с помощью эффекта Холла

Санкт-Петербургский государственный университет аэрокосмического приборостроения

кафедра

Преподаватель:                                                                                                         Нефедов В.Г.

Рейтинг:                                                                                                                     ___________

Лабораторная работа № 4

“Исследование свойств полупроводников с помощью эффекта Холла”

По предмету “Физические основы микроэлектроники”

ЛР.__.2205.04.ОМ

Выполнил:                                                                                                         студент гр. 1444кс

Сорока Д.А.

Санкт-Петербург

2006 год

1.Цель работы: Определить знак заряда, подвижность y и концентрацию n носителей в полупроводнике с помощью эффекта Холла.

2.Описание лабораторной установки: 

- Исследуемый образец (прямоугольная пластина легированного германия с размерами а=11,5мм; b=7,5мм; d=3,5мм) с холловскими зондами Х – Х и токовыми электродами Т – Т, помещенный между полюсами электромагнита;

- Блок питания электромагнита Б5-47;

- микровольтметр В2-15 для измерения величины и знака разности потенциалов U между холловскими зондами;

- Блок питания образца (БПО).

3.Таблицы результатов и измерений:

А    мА

№ измерения	Подготовка приборов к измерению			Результаты измерений		примечание
	Сочетание знаков «Н» и «»	Положение переключателей пределов измерения (В2-15)	Положение тумблера «полярность» (Б2-15)	Число делений шкалы (В2-15)	Знак и величина U, мВ (с учетом поправки и знака)	Поправка на неточность установки нуля (В2-15)
1	+H, +I	вся шкала = 1,0 мВ	“-“	32	-0.64	+1 деление
2	+H, -I		“+”	33	0.66	+1 деление
3	-H, +I	вся шкала = 0,1 мВ	“+”	24	0.048	0
4	-H, -I		“-“	21	-0.044	0

, мА	, мВ	, Ом	1/Ом*м	y, /В*с	n,
1,5	18	12	36,51

4.Формулы для расчетов:

, где  - постоянная Холла,  - холловское напряжение, - толщина образца, - магнитная индукция, - ток через образец.

, где - значения напряжений полученные в ходе проведения лабораторной работы.

, где y – подвижность носителей, - удельная электропроводность образца.

, где a, b, d – размеры исследуемого образца, - сопротивление образца.

, где n - концентрация носителей, |e| - величина заряда носителя.

 - соотношение для определения знака заряда.

5.Примеры расчетов:

 - следовательно, знак заряда отрицательный.

6.Вывод:

В результате проведенной лабораторной работы были получены следующие результаты: знак носителей заряда – отрицательный, подвижность носителей составляет , а их концентрация .