【实验名称】霍尔效应之答禄夫天创作
作用而引起的偏转。当带电粒子电子或空穴被约束在固体
【实验目的】
资料中，这种偏转就导致在垂直电流和磁场的方向上发生正
1．了解霍尔效应实验原理以及有关霍尔器件对资料要求负电荷的聚积，从而形成附加的横向电场，即霍尔电场。
的知识。
对于图1（a）所示的N型半导体试样，若在X方向通以电流
2．学习用“对称丈量法”消除付效应的影响，丈量试样1s，在Z方向加磁场B，试样中载流子（电子）将受洛仑兹力
的VHIS；和VHIM曲线。
FBevB（1）
3．确定试样的导电类型、载流子浓度以及迁移率。【实验仪器】
则在Y方向即试样A、A电极两侧就开始聚积异号电荷而发生相应的附加电场一霍尔电场。电场的指向取决于试样的导电
霍尔效应实验仪【实验原理】
类型。对N型试样，霍尔电场逆Y方向，P型试样则沿Y方向，
有：
IsX、BZ
EHY0
N型
EHY0
P型
显然，该电场是阻止载流子继续向正面偏移，当载流子所
霍尔效应从实质上讲是运动的带电粒子在磁场中受洛仑兹力
受的横向电场力eEH与洛仑兹力eVB相等时，样品两侧电荷的积累就达到平衡，故有
feEHevB
（2）
其中EH为霍尔电场，v是载流子在电流方向上的平均漂移
速度。
有相同的漂移速度得到的，严格一点，考虑载流子的速度统计分布，需引入3的修正因子（可参阅黄昆、谢希德著《半
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导体物理学》）。
设试样的宽为b，厚度为d，载流子浓度为
，则
3、结合电导率的丈量，求载流子的迁移率。
Is
evbd
（3）
电导率与载流子浓度
以及迁移率之间有如下
由（2）、（3）两式可得
VH

EHb
1
e
ISBd

RH
ISBd
（4）
即霍尔电压VH（A、A电极之间的电压）与IsB乘积成正比与
试样厚度成反比。比例系数
RH

1
e
资料霍尔效应强弱的重要参数，
称为霍尔系数，它是反映
RH

VHdIsB
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1、由RH的符号或霍尔电压的正、负判断样品的导电类型
判断的方法是按图一所示的Is和B的方向，若测得的
关系：

e（6）
即RH，通过实验测出值即可求出。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（即迁移率高、电阻率亦较高）的资料。因
RH，就金属导体而言，和虽高，但极小，
均很低，而不良导体
VHVAA’触f0，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。
2、由RH求载流子浓度
即
1。应该指出，这个关系式是假定所有的载流子都具
RHe
KH

1
ed
（7）
来暗示器件的灵敏度，KH称为霍尔灵敏度r