Cel ćwiczenia
Celem ćwiczenia jest ustalenie prawidłowości rządzących efektem Halla, wyznaczenie stałej Halla ( RH) oraz wyznaczenie koncentracji i ruchliwości nośników prądu w germanie ( typu n lub p).
Podane parametry badanych próbek:
długość próbki l = ( 0,020 ÷ 0,001) m
oporność próbki R0 = 53 Ω
pole przekroju próbki S = ( 1,0 ÷ 0,1) 10-5 m2
szerokość próbki d = (1,0 ÷ 0,1) 10-3
Pomiar napięcia Halla ( UH) dokonywany w zależności od indukcji B pola magnetycznego.
I[A] |
8 mA |
|||||||||||||
B[T] |
0 |
20 |
40 |
60 |
80 |
100 |
120 |
140 |
160 |
180 |
200 |
220 |
240 |
250 |
UH |
0 |
-1,0 |
-2,1 |
-3,1 |
-4,1 |
-5,1 |
-6,1 |
-7,1 |
-8,1 |
-9,1 |
-10,1 |
-11,1 |
-12,0 |
-12,5 |
y = ax + b
a = - 0,05001 Δ a = 0,00016
b = -0,07039 Δ b = 0,02489
I[A] |
16 mA |
|||||||||||||
B[T] |
0 |
20 |
40 |
60 |
80 |
100 |
120 |
140 |
160 |
180 |
200 |
220 |
240 |
250 |
UH |
0 |
-2,0 |
-4,0 |
-6,2 |
-8,3 |
-10,3 |
-12,4 |
-14,4 |
-16,4 |
-18,4 |
-20,4 |
-22,4 |
-24,4 |
-25,4 |
a = -0,10173 Δ a = 0,0003
b = -0,06239 Δ b = 0,04494
I[A] |
24 mA |
|||||||||||||
B[T] |
0 |
20 |
40 |
60 |
80 |
100 |
120 |
140 |
160 |
180 |
200 |
220 |
240 |
250 |
UH |
0 |
-3,2 |
-6,4 |
-9,4 |
-12,6 |
-15,9 |
-19,1 |
-22,4 |
-25,4 |
-28,6 |
-31,6 |
-34,8 |
-37,8 |
-39,4 |
a = -0,15783 Δ a = 0,00039
b = -0,06643 Δ b = 0,0589
Wyznaczenie stałej Halla
RH = aS/Id
Koncentracja nosników ładunku
Przyjmujemy e = 1.61 x 10-19 C
RH = -1/ne
Ruchliwość nośników prądu μ
μ = σ/ne
σ = l/R0S σ - przewodnictwo próbki
7. Wnioski: