ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
Может оказаться, что вольтметр покажет
возникновение небольшой разности потенциалов благодаря
остаточному магнитному полю в сердечнике электромагнита.
3. Схема I. Включите источник питания ВС-26. С
помощью ручек «Пределы выходного напряжения», «грубо» и
«плавно», а также регулируя сопротивление R
1
, установите
на амперметре А
1
ток J
эм
=0,25А, затем 0,5 и 1,0 А.
Убедитесь, что показания вольтметра резко возросли и
увеличиваются при увеличении тока J
эм.
4. Вновь установите ток Jg=1
mA
. При трех значениях
тока J
эм
=0,25А, затем 0,5 и 1,0А возьмите отсчет по
вольтметру и показания всех приборов запишите в таблицу.
Таблица.
N
nn
Jg,
mA
J
эм,
А
U
,
В
В,Т
n,
3−
м
1 0.25
2 1,0 0.50
3 1.00
5. Проведите весь цикл аналогичных измерений для
значений тока в датчике J
g
=2,0
mA
и
2,4
mA
,
задавая значения
тока J
эм
0,25А, 0,50А и 1.0 А, возьмите отсчет U по
вольтметру, внесите в таблицу.
Таким образом, должно получиться 9 значений
U
-
холловской разности потенциалов.
6. На приборе ВС-26 ручками «Плавно» и «Грубо»
уменьшите ток в электромагните до нуля. Выключите «сеть».
7. По прилагаемому к работе графику зависимости
индукции магнитного поля от величины тока в
электромагните В=f (J
эм)
найдите величину В для каждого из
значений тока J
эм
и внесите в таблицу.
8. Для каждого из девяти опытов рассчитайте
концентрацию носителей заряда по формуле
10
Эффект Холла
в полупроводниках
Цель работы:
1. Изучить процессы движения зарядов в
полупроводниках в скрещенных электрическом и магнитном
полях.
2. Измерить с помощью эффекта Холла
концентрацию носителей заряда в полупроводниках.
Приборы и принадлежности:
Источник постоянного тока ВС-26; аккумуляторная
батарея на 3В; датчик Холла (5); электромагнит: катушка (6) с
сердечником (7); реостат R
1
; реостат R
2
; амперметр А
1
на 1,5А;
mA на 3 mA; цифровой mV В7-38.
Краткая теория
Наиболее широко распространенными
полупроводниковыми элементами являются кремний и
германий, имеющие решетку типа алмаза, в которой каждый
атом связан ковалентными связями с четырьмя ближайшими
соседями. Упрощенная плоская схема расположения атомов в
кристалле Ge дана на рис.1а, где каждая черточка обозначает
связь, осуществляемую одним электроном. Валентность Ge и
Si обеспечивается четырьмя внешними электронами.
В идеальном кристалле при О К такая структура
представляет собой диэлектрик, так как все электроны
участвуют в образовании связей и не участвуют в
проводимости. При повышении температуры (или под
действием других внешних факторов) тепловые колебания
решетки могут привести к разрыву некоторых валентных
3
PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com
Может оказаться, что вольтметр покажет
возникновение небольшой разности потенциалов благодаря Эффект Холла
остаточному магнитному полю в сердечнике электромагнита. в полупроводниках
3. Схема I. Включите источник питания ВС-26. С
помощью ручек «Пределы выходного напряжения», «грубо» и
«плавно», а также регулируя сопротивление R1, установите
Цель работы:
на амперметре А1 ток Jэм=0,25А, затем 0,5 и 1,0 А.
1. Изучить процессы движения зарядов в
Убедитесь, что показания вольтметра резко возросли и
полупроводниках в скрещенных электрическом и магнитном
увеличиваются при увеличении тока Jэм.
полях.
4. Вновь установите ток Jg=1 mA . При трех значениях
2. Измерить с помощью эффекта Холла
тока Jэм=0,25А, затем 0,5 и 1,0А возьмите отсчет по
концентрацию носителей заряда в полупроводниках.
вольтметру и показания всех приборов запишите в таблицу.
Таблица. Приборы и принадлежности:
N Источник постоянного тока ВС-26; аккумуляторная
n n
Jg, mA Jэм, А U,В В,Т n, м −3 батарея на 3В; датчик Холла (5); электромагнит: катушка (6) с
сердечником (7); реостат R1; реостат R2; амперметр А1 на 1,5А;
1 0.25
mA на 3 mA ; цифровой mV В7-38.
2 1,0 0.50
3 1.00
Краткая теория
5. Проведите весь цикл аналогичных измерений для
значений тока в датчике Jg=2,0 mA и 2,4 mA , задавая значения Наиболее широко распространенными
тока Jэм 0,25А, 0,50А и 1.0 А, возьмите отсчет U по полупроводниковыми элементами являются кремний и
вольтметру, внесите в таблицу. германий, имеющие решетку типа алмаза, в которой каждый
Таким образом, должно получиться 9 значений U - атом связан ковалентными связями с четырьмя ближайшими
холловской разности потенциалов. соседями. Упрощенная плоская схема расположения атомов в
6. На приборе ВС-26 ручками «Плавно» и «Грубо» кристалле Ge дана на рис.1а, где каждая черточка обозначает
уменьшите ток в электромагните до нуля. Выключите «сеть». связь, осуществляемую одним электроном. Валентность Ge и
7. По прилагаемому к работе графику зависимости Si обеспечивается четырьмя внешними электронами.
индукции магнитного поля от величины тока в В идеальном кристалле при О К такая структура
электромагните В=f (Jэм) найдите величину В для каждого из представляет собой диэлектрик, так как все электроны
значений тока Jэм и внесите в таблицу. участвуют в образовании связей и не участвуют в
8. Для каждого из девяти опытов рассчитайте проводимости. При повышении температуры (или под
концентрацию носителей заряда по формуле действием других внешних факторов) тепловые колебания
10 решетки могут привести к разрыву некоторых валентных
3
PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com
