Эксперт

Сергей

Задать вопрос

Мы готовы помочь Вам.

Цель работы: используя эффект Холла, определить концентрацию и подвижность носителей заряда в полупроводнике.
Приборы и принадлежности: электромагнит, исследуемый полупроводниковый образец, источник питания электромагнита и образца УИП-2, миллиамперметр, милливольтметр.
Краткие теоретические сведения
Важными величинами, характеризующими свойства полупроводника, являются концентрация носителей заряда и их подвижность. В данной работе эти величины измеряются одним из наиболее распространенных методов, основанным на измерении проводимости полупроводника и постоянной Холла.
Подвижностью носителей называют отношение средней скорости упорядоченного движения <v> электронов или дырок к величине напряженности Е электрического поля, вызывающего его:

Концентрацию носителей заряда в полупроводнике с примесной проводимостью можно определить с помощью эффекта Холла, который заключается в возникновении поперечной разности потенциалов в полупроводнике с током под действием магнитного поля. Если исследуемый полупроводниковый образец поместить в магнитное поле индукцией B и пропустить по нему ток силой I, как показано на рис. 1, то между гранями 3 и 4 появится разность потенциалов, называемая холловской.

Экспериментальная установка состоит из электромагнита и схемы измерений (рис. 2). Электромагнит служит для создания магнитного поля. Исследуемый образец изготовлен из полупроводникового материала в виде прямоугольной пластины и помещен в пластиковый футляр. К полупроводниковой пластине припаяны две пары электродов, клеммы которых выведены на держатель, с помощью которого образец устанавливается между полюсами электромагнита. Для создания и изменения электрического тока в полупроводнике и питания катушек электромагнита используются два выхода источника питания УИП-2. Катушки электромагнита питаются от выхода 0-300 В, 0-250 мА. Для изменения направления магнитного поля изменяют направление тока в катушках электромагнита. Величина индукции магнитного поля между полюсами электромагнита определяется по силе тока в электромагните из градуировочного графика, приложенного к установке. Ток электромагнита измеряется миллиамперметром, расположенным в источнике питания УИП- 2.
Практическая часть
1. Определим удельную электропроводность полупроводника.
Для этого соберем схему, изображенную на рис. 2. проведем измерения и запишем результаты в таблицу 1 и таблицу 2