50213

Дослідження властивостей напівпровідників методом ефекту Холла

Лабораторная работа

Физика

Схема вимірювання питомого опору зразка і холлівської різниці потенціалів зображена на рис. – досліджуваний зразок; 1 – зонд для вимірювання холлівської напруги; 2 – зонд для вимірювання питомого опору. Зразки на яких проводяться вимірювання мають форму паралелепіпеда і закріплені на спеціальному держаку. Зонди для вимірювання питомого опору та холлівської напруги припаюють до зразка припоєм підібраним так щоб зменшити перехідний опір.

Украинкский

2014-01-18

75 KB

4 чел.

Лабораторна робота № 27.

Дослідження властивостей напівпровідників методом ефекту Холла.

Перед виконанням цієї роботи, необхідно вивчити теоретичний матеріал з розділу 5.7.

Опис пристроїв для проведення експерименту.

Схема вимірювання питомого опору зразка і холлівської різниці потенціалів зображена на рис.5.19

Тут Зр. – досліджуваний зразок; 1 – зонд для вимірювання холлівської напруги; 2 – зонд для вимірювання питомого опору. Зразки, на яких проводяться вимірювання, мають форму паралелепіпеда  і закріплені на спеціальному держаку.

Зонди для вимірювання питомого опору та холлівської напруги припаюють до зразка припоєм, підібраним так, щоб зменшити перехідний опір. Але, щоб по практично виключити його вплив, спад напруги між зондами треба вимірювати методом компенсації. Для цього використовується потенціометр ППТВ-1 /опис компенсаційної схеми і порядок вимірювання див. у заводській інструкції/.

Вимірювання фізичних величин

При експериментальному дослідженні, ефекту Холла необхідно врахувати, що при зміні напрямку струму поперечна різниця потенціалів також повинна змінювати знак. Ця обставина дозволяє легко відрізнити сам ефект Холла від інших ефектів, коли при зміні напрямку поля знак поперечної різниці потенціалів не змінюється. При вимірюванні поперечної  ( Холлівської ) різниці потенціалів необхідно щоб зонди 1 – 1 були розміщені  в одній еквіпотенціальній площині. Проте при проведенні експерименту практично неможливо встановити вимірювальні зонди так, щоб вони були розміщені строго в еквіпотенціальній площині. Тому провівши вимірювання, крім Холлівської різниці потенціалів , отримаємо також спад напруги  на опорі матеріалу провідника між зондами. Особливо відчутною є ця величина при дослідженні напівпровідників, питомий опір яких значно більший, ніж у металів. У зв'язку з цим для виключення можливої помилки, необхідно завжди проводити виміри при двох протилежних напрямках протікання струму. Якщо при прямому протіканні струму вимірювання дають значення    

    ,              (5.57)

а при зворотному протіканні струму

,      ( 5.58 )

де  - всі інші спади напруг ,   то за формулами ( 5.57 ) і (5.58 ) отримаємо вираз

,      ( 5.59 )

в якому всі побічні ефекти виключаються.

Таким чином, в роботі необхідно:

1. Визначити питомий опір напівпровідника(ρ), скориставшись формулою ( 5.18 ).

2. Виміряти холлівську різницю потенціалів, змінюючи напрямки струму. Для розрахунку використати формулу ( 5.59 ).

3. Розрахувати за формулами: (5.12) сталу Холла , ( 5.17 ) концентрацію носіїв заряду , (5.18) -  рухливість  носіїв струму даного напівпровідникового матеріалу.

4. Результати занести у таблицю, зробити висновки.

Контрольні запитання

1. Пояснити фізичну суть ефекту Холла.

2. Які величини  можна визначити , знаючи константу  Холла?

3. Від чого залежить холлівська різниця потенціалів? Порівняти її для металів і напівпровідників.

4. Як залежить холлівська різниця потенціалів від взаємного напрямку електричного струму в зразку і індукції магнітного поля?

Техніка безпеки

Прибрати з зони магніту металеві предмети і прилади ( годинник ), які можуть намагнічуватись.

93


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

46534. А.Н.Леонтьев «Об историческом подходе в изучении психики человека» 19.13 KB
  Леонтьев Об историческом подходе в изучении психики человека 1. Натуралистические теории в психологии человека В некоторых областях психологии изучение детерминированности психики социальными условиями составляет главную задачу. Именно прибавление на этапе человека речи и соответственно систем речевого внешнего и внутреннего поведения принимается как удовлетворительно объясняющее специфически человеческие способности; способность выделения целей планирования действия и управления движениями. личность человека рассматривается как...
46535. Право граждан на благоприятную окружающую среду 19.15 KB
  Право на жизнь объединяет с правом на благоприятную окружающую среду то что первое несомненно связано с состоянием окружающей среды в которой проживает человек. По оценкам Всемирной организации здравоохранения состояние здоровья человека до 80 определяется условиями среды его обитания. Есть основания предположить что годы жизни укорочены наряду с другими причинами изза деградации окружающей среды. В той части в какой право на жизнь связано с охраной природной среды оно может защищаться способами и средствами предусмотренными...
46536. Types of Careers in Tourism 19.25 KB
  Tour guides are the most visible form of employment in the tourism industry, and what most people think of when they think of a job in tourism. Whether you guide a group of students through a museum in London or teach passengers on an Alaskan cruise about local wildlife, tour guides are the point of contact for many tourists. Tour guides are expected to be well-spoken, patient, knowledgeable in their field and presentable
46537. Двусвязные (двунаправленные) списки 19.28 KB
  Большинство функций реализующих двунаправленные списки аналогичны тем что используются для реализации однонаправленных списков. Вопервых следует заметить что для создания методов двусвязного списка требуется немного больше усилий та как теперь нужно менять два указателя в отличие от односвязных списков. Как я уже написал выше рассматривать методы двусвязных списков мы не будем. Классы необходимые для реализации двусвязных списков вы можете посмотреть здесь.
46538. Договор поставки и его особенности 19.45 KB
  Договор поставки обычно включает следующие реквизиты: название документа; порядковый номер документа; дата заказа; название и адрес заказывающей компании; ответственность за заказ указывается контактная информация для выяснения поставщиком всех вопросов связанных с заказом МР; реквизиты поставщика МР; наименование товара; количество и качество товара; спецификация запрашиваемых МР; цена заказываемого товара; условия и срок поставки; условия платежа; характеристика тары и упаковки; порядок приемкисдачи; расчетные счета сторон договора. К...
46539. Методика организации уроков-бесед по изобразительному искусству 19.56 KB
  Ценность урокабеседы заключается в том что взрослый учит ребенка логически мыслить помогает думать. Для учителей и воспитателей важнее всего изучить детей в естественных условиях педагогического процесса; большим подспорьем для них является психологопедагогическая характеристика охватывающая все важнейшие стороны личности ребенка. Хотя данная форма в специальном образовании уже редко практикуется в массовых школах и дошкольных учреждениях она является одной из форм описания психологом учителем воспитателем индивидуального состояния...
46540. Методика освоения декоративной росписи 19.58 KB
  План: цель и задачи методики содержание обучения методике освоения дрметоды и приемы обучения средства обучения Усиление познав активности на уроках по ДР. Структура урока освоения декоративной росписи: орг. Для урока характерны специфические признаки: 1. Структура урока и методика его проведения зависят от дидактических целей и задач которые решаются в процессе обучения.
46541. Художественные способности, задатки и склонность к изо-деятельности. Закономерности проявления творческих способностей школьников на уроках ИЗО 19.6 KB
  Понятие непрерывного образования. Современная общеобразовательная школа как базовое звено непрерывного образования. Главный вопрос связанный с непрерывным образованием задется учеными поразному: образование на всю жизнь или образование через всю жизнь Одной из центральных идей должна стать идея перехода от школы знаний к школе культуры рассмотрение образования как части общей культуры и ее важного фактора и источника. Непрерывность будет обеспечена если при проектировании системы образования будут учтены и рассмотрены условия для...
46542. Система управления охраной труда (СУОТ) в РФ 19.65 KB
  Значение Ксп = А Б А 31 Где А общее количество работающих на момент проверки 1 раз в месяц в подразделении; Б количество работающих с нарушениями правил и инструкций ОТ. n; Тс количество требований БТ соответствующих требованиям стандартов по данному оборудованию или процессу; Тс общее количество требований БТ по данному оборудованию или процессу; n количество единиц оборудования или процессов на участке; Ктбу1 Ктбу2 Ктбуm коэффициент технической безопасности участков 1 2 . m по оборудованию или процессам; m ...