Эффект Холла. Козлов В.И - 10 стр.

                                               11

полностью. Замкнув ключ K1 , установить ток величиной I= 0,5 мА. Измерить получающееся
напряжение U ρ .
      Установить другую величину тока I через образец и измерить соответствующее ему
напряжение U ρ .
      Выполнив измерения U ρ при токе I= 1, 2 и 3 мА, вычислить величину удельного
сопротивления ρ по формуле (25). Численное значение ρ определить как среднее из четырех
измерений.

                            Упражнение 2. Изучение эффекта Холла.

        К вольтметру “В” подключить холловские контакты 3-3.
        Установить ток через образец величиной I= 1 мА. Включить источник питания
электромагнита и установить ток через обмотку электромагнита величиной I= 0,1 А.
Измерить напряжение U Холла .
        Провести измерения при различных величинах индукции магнитного поля, увеличивая
ток I через электромагнит.
        Затем, изменив направление тока в электромагните (переключатель K 2 ) и изменив
полярность подключения холловских контактов к вольтметру, вновь измерить U Холла при тех
же величинах тока через электромагнит. Истинную величину холловской разности
потенциалов U Холла определить как среднее арифметическое двух значений напряжений,
полученных при двух направлениях поля, по формуле (17). Вычислив удельную ЭДС Холла
ε ∗ Холла по формуле (12), построить зависимость ε ∗ Холла от индукции магнитного поля B
и определить постоянную Холла R по крутизне наклона прямой ε ∗ Холла ( B ) .
       Установить ток через образец I= 3 мА и повторить измерения.
       По найденным значениям удельного сопротивления ρ и постоянной Холла R
вычислить концентрацию носителей тока n в изучаемом полупроводнике и их подвижность
µ , используя формулы (16) и (24).
       Для определения типа носителей тока необходимо найти направление тока I в образце
(по полярности источника тока   ε                                 r
                                   ), направление магнитного поля B (с помощью магнитной
стрелки) и знак ЭДС Холла   ε   Холла   (по полярности напряжения на входе вольтметра “В”).
Пользуясь рис. 6 и 7, определить тип носителей тока.


                                        Контрольные вопросы.

      1. В чем заключается эффект Холла?
      2. Какова причина классического эффекта Холла?
      3. Написать выражение для силы Лорентца, действующей на носители заряда, в
векторном виде. Определить ее направление для заданных направлений тока I через образец
                              r
и индукции магнитного поля B .
      4. Вывести основное выражение для ЭДС Холла. Написать выражение для постоянной
Холла и рассказать, как ее экспериментально определяют.
      5. Как вычисляется концентрация носителей тока?
      6. Определить понятие «подвижность носителей тока». Как связана подвижность