АкушерствоАнатомияАнестезиологияВакцинопрофилактикаВалеологияВетеринарияГигиенаЗаболеванияИммунологияКардиологияНеврологияНефрологияОнкологияОториноларингологияОфтальмологияПаразитологияПедиатрияПервая помощьПсихиатрияПульмонологияРеанимацияРевматологияСтоматологияТерапияТоксикологияТравматологияУрологияФармакологияФармацевтикаФизиотерапияФтизиатрияХирургияЭндокринологияЭпидемиология

ОПИСАНИЕ УСТАНОВКИ И МЕТОДИКА ИЗМЕРЕНИЙ

Лабораторная работа № 1

ИЗУЧЕНИЕ ЭФФЕКТА ХОЛЛА В ПОЛУПРОВОДНИКАХ

Цель работы. Определить концентрацию и подвижность носителей заряда в Ge n- и р-типа, используя эффект Холла. Определить ширину запрещенной зоны Ge из температурной зависимости постоянной Холла в области собственной проводимости.

Температурная зависимость коэффициента Холла

Коэффициент Холла зависит от температуры, так как с ее измене­нием изменяется концентрация носителей. Измеряя ЭДС Холла и вы­числяя коэффициент Холла в некотором диапазоне температур, можно получить экспериментальные данные температурной зависимости кон­центрации носителей заряда, по которым вычисляется энергия актива­ции доноров или акцепторов.

Коэффициент Холла R (см. формулу (1.21)), как показывает рас­чет на основе кинетического уравнения, зависит сложным образом от магнитного поля. В области слабых магнитных полей для примесного полупроводника с носителями заряда одного типа коэффициент R уменьшается пропорционально В², а для вырожденных - пропорцио­нально μ²В². В области сильных магнитных полей коэффициент R уменьшается пропорционально 1/В².

ОПИСАНИЕ УСТАНОВКИ И МЕТОДИКА ИЗМЕРЕНИЙ

Измерение эффекта Холла в данной работе проводится по методике постоянного тока и постоянного магнитного поля. В качестве объектов исследования используются монокристаллы германия с электронной, дырочной и собственной проводимостью.

Схема измерительной установки изображена на рис. 1.3.

Рис. 1.3. Схема установки для исследования эффекта Холла.

Ток, протекающий через образцы, измеряется миллиамперметром М2003, Величина тока задается регулятором выходного напряжения источника питания ЛИПС II-30. Для изменения направления тока слу­жит переключатель П2. Образцы подключаются к измерительной схе­ме поочередно галетным переключателем П4. С помощью переключа­теля П3 на вольтметр В7-27 подается либо ЭДС Холла, либо падение напряжения на исследуемом кристалле. Для определения истинной ве­личины ЭДС Холла (U_x) необходимо брать полуразность измерений величин холловской разности потенциалов, сделанных при различных направлениях магнитного поля (со своими знаками):

(1.26)

Для изменения направления магнитного поля магнит необходимо повернуть на 180° (поворачивать плавно до упора по направлению стрелки).

Нагрев образцов производится минипечью, которая включается пе­реключателем П5 (при включении печи на пульте управления загора­ется лампочка). Температура контролируется с помощью термопары хромель-алюмель и потенциометра КВП1-501.

Дата добавления: 2016-03-26 | Просмотры: 270 | Нарушение авторских прав