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姓名：aTiaoE-mail：kangyubing@变温霍尔效应实验报告【实验原理】霍尔效应和霍尔系数霍耳效应原理设一块半导体的x方向上有均匀的电流ＩX流过，在z方向上加有磁场Ｂz，则在这块半导体的y方向上出现一横向电势差，这种现象被称为“霍尔效应”，称为“霍尔电压”，所对应的横向电场称为“霍尔电场”。实验指出，霍尔电场强度EH的大小与流经样品的电流密度Ｊx和磁感应强度Ｂz的乘积成正比式中比例系数称为“霍尔系数”。对于电子、空穴混合导电的情况，在计算时应同时考虑两种载流子在磁场下偏转的效果。对于球形等能面的半导体材料，可以证明：

式中ｂ’＝μn／μp，μn、μp为电子和空穴的迁移率。从霍尔系数的表达式可以看出：由的符号（也即的符号）可以判断载流子的类型，正为p型，负为n型（注意，所谓正、负是指在xyz坐标系中相对于y轴方向而言，见图一。Ｉ、Ｂ的正方向分别为x轴、z轴的正方向，则霍尔电场方向为y轴方向。当霍尔电场方向的指向与y正向相同时，则ＵH为正。）；的大小可确定载流子的浓度；还可以结合测得的电导率算出如下定义的霍尔迁移率的量纲与载流子的迁移率相同，通常为ｃm2／Ｖ·ｓ（厘米2／伏秒），它的大小与载流子的电导迁移率有密切的关系。霍尔系数可以在实验中测量出来，若采用国际单位制，可得(m3／Ｃ)但在半导体学科中习惯采用实用单位制（其中，ｂ：厘米，Ｂz：高斯Ｇs），则×108(ｃm3／Ｃ)霍尔系数与温度的关系与载流子浓度之间有反比关系，当温度不变时，载流子浓度不变，不变，而当温度改变时，载流子浓度发生，也随之变化。实验可以得到||随着温度T变化的曲线。半导体电阻率在半导体中若有两种载流子同时存在，其电导率为实验中电导率可由下式计算【实验仪器用具】【实验内容、实验数据以及处理】霍尔电压的方向和电流的方向、磁场的方向和载流子类型有关，由于存在热电势、电压降等副效应，我们测得不同电流方向和磁场方向下的霍尔电压进而消除副效应。根据所得数据，做出四次测量所得的霍尔电压随着温度变化的曲线如下图：为消除副效应，令，根据公式：,计算得出如下图像常温下测量霍耳系数和电导率选取T=286.55K时的数据此时根据，得到根据，得到变温测量霍尔系数图像如上图。做出ln（）—1/T的图像如下：观察后发现与理论图像比较符合，由此说明实验数据比较合理。【实验中出现的问题以及思考题解答】误差分析实验过程中，由于数据处于动态变化过程，所以实验数据存在一定的误差。同时，测量温度时，温度的升降的单向进行可能会有稍许偏差。注意事项实验中，若加热功率偏大，可能会烧坏实验原件，并且可能会造成实验数据的量偏少；如果加热功率偏小，则会使得温度上升太慢而耽误大量时间，同时带来量比较大的数据处理。所以应当控

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