80 (67)

80 Mirosława Bertrandt, Eugeniusz Chimczak, Tomasz Berus

Po przekształceniu powyższej zależności otrzymamy następujący wzór na wartość indukcji pola magnetycznego B:

(11.13)

A zatem, znając czułość hallotronu y, można z pomiarów napięcia Halla Uh i natężenia prądu hallotronu I_H wyznaczyć wartość indukcji B w funkcji natężenia prądu płynącego przez elektromagnes /_e|. Funkcja ta pozwala wyznaczyć dla innego, nieznanego hallotronu czułość y, stałą Halla R_H, koncentrację n elektronów lub p dziur w zależności od rodzaju nośników prądu w danym materiale. Inny parametr - ruchliwość elektronów lub dziur, definiowany jako stosunek prędkości unoszenia do natężenia pola elektrycznego wywołującego przepływ prądu - można obliczyć następująco:

i

^vu _ ne _ abne _ ^c __^CY

E U    RI_H    abneR aR *

(11.14)

c c

gdzie c jest długością próbki, a R - jej oporem elektrycznym.

Przebieg ćwiczenia i obliczenia

1.    Zapoznać się z układem pomiarowym i sprawdzić poprawność połączeń. Badane dwa hallotrony znajdują się pomiędzy płytkami z pleksi, między nabie-gunnikami elektromagnesu. Hallotrony zbudowane są z półprzewodnika anty-monku indu InSb, przy czym wzorcowy, oznaczony nr. 1, domieszkowany jest cyną Sn, a badany, oznaczony nr. 2, nie jest domieszkowany.

2.    Dla hallotronu nr 1, o znanej czułości y\, ustawić stałą wartość prądu Im w zakresie 15-20 mA.

3.    Zmierzyć napięcie Halla Um w zależności od natężenia prądu płynącego przez elektromagnes. Natężenie /_ei zmieniać w zakresie 0-5 A co 0,25 A. Pomiary wykonać dla dwóch przeciwnych zwrotów pola magnetycznego. Wartość napięcia Halla wyznaczyć jako średnią arytmetyczną z dwóch bezwzględnych wartości Um dla danej wartości I_t\.

4.    Dla badanego hallotronu nr 2 ustalić stałą wartość prądu I_m\ może być taka sama jak dla hallotronu nr 1.

5.    Dla hallotronu nr 2 wykonać takie same pomiary jak w punkcie 3 dla tych samych wartości natężenia prądu elektromagnesu.

6.    Wykonać pomiary napięcia Halla Um w zależności od natężenia prądu sterującego przy ustalonej wartości prądu elektromagnesu, np. 2 A. Prąd sterujący Im zmieniać w granicach 0-15 mA.

7.    Z wykorzystaniem wyników pomiarów wykonanych dla hallotronu nr 1 obliczyć wartości indukcji magnetycznej B z zależności (11.13).