ZJAWISKO HALL A
Celem ćwiczenia było wyznaczenie koncentracji nośników prądu oraz stałej HaJla. Zjawisko HaJla jest to jedno z najważniejszych zjawisk występujących w metalach i półprzewodnikach. Pojawienie się napięcia Halla wynika z faktu, że pole magnetyczne powoduje ruch nośników prądu po torach zakrzywionych. Jeśli półprzewodnik, mający krztałt prostopadłośćiennej płytki, jest jednorodny to między symetrycznie naprzeciw siebie położonymi elektrodami nie powstaje żadna różnica potencjałów. Z chwilą umieszczenia próbki, przez którą płynie prąd, w polu magnetycznym, prostopadłym do kierunku prądu między elektrodami pojawi się pewne napięcie, zwane napięciem Halla. Napięcie Halla jest proporcjonalne do natężenia prądu płynącego przez próbkę i wartości indukcji pola magnetycznego oraz odwrotnie proporcjonalne do grubości próbki.
a) Napięcie Hałla dla wartości b) Napięcie Halla dla
wartości
prądu magnesującego Im = 2 A prądu magnesującego Im
= 3 A
Natężenie prądu sterującego lx(mA] |
Napięcie Halla Uh [mV] |
Natężenie pr^du sterującego lx [mA] |
Napięcie HaJla Uh ImV] | |
2 |
146 |
2 |
192 | |
4 |
270 |
4 |
364 | |
6 |
384 |
6 |
536 | |
8 |
498 |
8 |
691 | |
10 |
613 |
10 |
847 | |
12 |
704 |
12 |
982 | |
14 |
793 |
14 |
1122 | |
16 |
886 |
16 |
1232 |
Do obliczenia stałej HaJla stosuję wzór: Rt
gdzie : Uh - napięcie Halla
lx - natężenie prądu sterującego d - gróbość próbki półprzewodnikowej