Rok akademicki : 1995/96	Laboratorium Fizyki
Nr. ćw. 72	Temat: Zjawisko Halla.
wydz : mechaniczny kier: IZK Gr: k.03	BIEGANOWSKI RADOSŁAW
Data wyk. ćw.		Ocena	Data zaliczenia	Podpis
	T
	S

1.ZASADA POMIARU

Celem ćwiczenia jest pomiar współczynnika Halla dla próbki półprzewodnika , oraz wyznaczenie koncentracji i ruchliwości nośników .

Badanym materiałem był monokryształ Ge o przenikalności magnetycznej ≥ 1 .

Parametry próbki :

Lp.	Wielkość	Wartość	Błąd max.	Jednostka
1	długość próbki	5	0,1	mm
2	szerokość próbki	3	0,1	mm
3	grubość próbki	2	0,1	mm
4	oporność właściwa	1,5 ∗ 10^-3	--------	Ωm.
5	B	160	7,5	mT

schemat układu pomiarowego.

3 . Ocena dokładności pojedynczych pomiarów .

Natężenie prądu próbki : miliamperomierz - zakres 20mA , klasa 0,5

Błąd : ΔI = 0,1 mA

Napięcie Halla : woltomierz cyfrowy - błąd ± 0,3% na zakresie 2V

ΔU_H = 0,006V

Tabela pomiarowa .

Lp.	I	-UH	+UH	UHśr	UHśrI	I^2	UHśrΔI	IΔUHśr	IΔI	UH teoret
	mA	V	V	V	V* mA	mA^2	V* mA.	mA*V	mA^2
1	1,25	0,030	0,030	0,030	0,038	1,56	0,003	0,008	0,125	1,25
2	2,5	0,060	0,060	0,060	0,150	6,25	0,006	0,015	0,250	2,5
3	3,75	0,090	0,090	0,090	0,338	14,06	0,009	0,023	0,375	3,75
4	5	0,120	0,188	0,119	0,595	25	0,012	0,030	0,500	5
5	6,25	0,148	0,146	0,147	0,919	39,06	0,015	0,038	0,625	6,25
6	7,5	0,175	0,172	0,1735	1,301	56,25	0,017	0,045	0,750	7,5
7	8,75	0,200	0,197	0,1985	1,737	76,56	0,020	0,053	0,875	8,75
8	10	0,225	0,220	0,2225	20225	100	0,022	0,060	1,000	10
9	11,25	0,246	0,243	0,2445	2,751	126,56	0,024	0,068	1,125	11,25
10	12,5	0,268	0,260	0,264	3,300	156,25	0,026	0,075	1,250	12,5
11	13,75	0,288	0,278	0,283	3,891	189,06	0,028	0,083	1,375	13,75
12	15	0,309	0,294	0,3015	4,523	225	0,030	0,090	1,500	15
Δ	±0,1	0,006	0,006
Σ				2,131	21,768	1015,6	0,212	0,588	9,750

Przykładowe obliczenia wielkości złożonych .

średnie napięcie Halla

współczynnik kierunkowy

c) stała Halla

obliczenie koncentracji nośników

obliczenie ruchliwości nośników

Rachunek błędów.

a)

Δα=1,17× 10^-3

błąd ΔR_H

ΔR_H = 2,67×10^-4 •(0,00117+0,05+0,046875) = 2,61×10^-5 [m³/C]

błąd koncentracji nośników

błąd ruchliwości nośników

Zestawienie wyników pomiarów .

α = 0,021

Δα = 1,17× 10^-3

R_H = 2,67× 10^-4 [m³/C]

ΔR_H = 2,61× 10^-5 [m³/C]

n = 2,337× 10²² [1/m³]

Δn = 2,284× 10²¹ [1/m³]

μ= 0,4× 10^-6

Wnioski

Wykres jak i wyniki pomiarów uzyskanych podczas tego ćwiczenia świadczą o tym, iż pomiar napięcia Halla został przeprowadzony prawidłowo .

Charakterystyka jest liniowa a dzięki dość dokładnym miernikom cyfrowym wynikłe błędy są stosunkowo małe .

---