Sprawozdanie z wykonanego ćwiczenia nr 501
|
|
|
|
Temat : |
BADANIE CHARAKTERYSTYK HALLOTRONU |
|
|
Imię i nazwisko : |
Krystyna Lewandowska
|
|
|
WTM |
Semestr : III |
Rok : II |
|
Zespół : VI |
Data wykonania :
|
Ocena : |
Podpis : |
Efekt Halla jest zjawiskiem galwanomagnetycznym polegającym na pow -
stawaniu w przewodniku z prądem j umieszczonym w poprzecznym polu magne -
tycznym B ,pola elektrycznego EH o kierunku prostopadłym do j i B .
Gdy wówczas EH=RH B j . Gdy przez płytkę półprzewodnika płyną
prostopadle do kierunku przepływu ładunków odchyla je w kierunku prostopadłym
do kierunku ich przepływu .Prądy dziurowe i elektronowe płyną w przeciwnych
kierunkach . Nawet przy jednakowej liczbie dziur i elektronów biorących udział w
przewodzeniu , na skutek różnicy ruchliwości tych nośników , do ścianki bocznej
h dotrze większa liczba elektronów niż poruszających się tam dziur i między ścian -
kami g i h wystąpi różnica potencjałów UH . Na nośniki ładunku poruszające się w
polu elektrycznym i magnetycznym działa siła Lorentza :
Po ustaleniu się stanu równowagi więc :
Poprzeczne pole Halla (EH) wywołane jest napięciem spowodowanym rozkładem
ładunków .
Gęstość prądu w próbce :
gdzie n - koncentracja nośników ładunku .
U nas i stąd . Przkształcając otrzymujemy :
skąd :
Natężenie prądu płynącego w przewodniku wynosi :
gdzie
Zbierając wszystkie zależności otrzymujemy :
czyli :
Znak współczynnika Halla zależy od rodzaju nośników ładunku . Zjawisko Halla
jest jedną z najlepszych metod określania rodzaju nośników ładunku , ich koncen -
tracji i ruchliwości .
Błędy .
dI=0.0001 A
dU=0.0001 V
dB=0.00000375 T
dc=0.00005 m
Regresja liniowa .
Współczynnik korelacji liniowej .
Dla czterech przypadków prądu magnesującego uzyskujemy :
a1=11.468 a2=23.142 a3=33.295 a4=43.276
b1= -0.355 b2= -0.564 b3= -0.155 b4= -0.518
Sa1=0.101 Sa2=0.127 Sa3=0.106 Sa4=0.106
Sb1=0.298 Sb2=0.377 Sb3=0.314 Sb4=0.314
r1=1 r2=1 r3=1 r4=1