式⑤常以如下形式出现
VHKHIsB⑦其中比例系数KH称为霍尔元件灵敏度它表示该器件在单位工作电流和单位磁感应强度下输出的霍尔电压。Is称为控制电流。
2与霍尔系数有关的物理量测量
21由RH的符号或霍尔电压的正、负判断试样的导电类型。判断的方法是按图1所示的Is和B的方向若测得的VHVAA0即点A的电位低于点A的电位则RH为负样品属N型反之则为P型。
22由RH求载流子浓度
由比例系数得1
ke
。23结合电导率的测量求载流子的迁移率μ。电导率σ与载流子浓度
以及迁移
B
Vebdv
eIsHsVd
KIB
e
1
RHB
VeHeEHSVdIB
HR
ed
1dR
H1K
edSHIB
EdS
HIBVbd
f率μ之间有如下关系σ
eμ⑧
由比例系数
得μRHσ通过实验测出σ值即可求出μ。根据上述可知要得到大的霍尔电压关键是要选择霍尔系数大的材料。因RH
μρ就金属导体而言μ和ρ均很低而不良导体ρ虽高但μ极小因而上述两种材料的霍尔系数都很小不能用来制造霍尔器件。半导体μ高ρ适中是制造霍尔器件较理想的材料由于电子的迁移率比空穴的迁移率大所以霍尔器件都采用N型材料其次霍尔电压的大小与材料的厚度成反比因此薄膜型的霍尔器件的输出电压较片状要高得多。就霍尔元件而言其厚度是一定的所以实用上采用来表示霍尔元件的灵敏度KH称为霍尔元件灵敏度单位为mVmAT或mVmAKGS。
⑨
3霍尔电压VH的测量
在产生霍尔效应的同时因伴随着多种副效应以致实验测得的A、A两电极
之间的电压并不等于真实的VH值而是包含着各种副效应引起的附加电压因此必须设法消除。具体的做法是Is和B即lM的大小不变并在设定电流和磁场的正、反方向后依次测量由下列四组不同方向的Is和B组合的A、A′两点之间的电压V1、V2、V3、和V4然后求上述四组数据V1、V2、V3和V4的代数平均
值可得⑩
二、实验内容与步骤
d
e
1
KHe
1RH4VVVVV4321H
f1连接测试仪和试验仪之间相应的IS
H
V和Im各组连接Is及Im换向开关投向上方测Vh换向下方测Vσ。
2将试验仪的“Vh、Vσ”切换开关投向Vh侧测试仪的“功能切换”也置于“Vh”侧保持Im不变取Im06A调节测试仪上的“Is调节”旋钮使Is分别取不同的值Is每取一值调节测试仪的Is和Im换向开关依次
IsBIsBIsBIsB然后分别记下V1V2V3V4的值填入表格1中。
3将试验仪的“Vh、Vσ”切换开关投向V
σ
侧测试仪的“功能切换”也置于
“V
σ”侧保持
S
I不变取
S
I30mA调节测试仪上r