1879年，霍爾(E.H.Hall場(chǎng)和電流的方向上產(chǎn)生了電動(dòng)勢(shì)，這個(gè)電磁效應(yīng)稱為“霍爾效應(yīng)”。在半導(dǎo)體材料中，霍爾效應(yīng)比在金屬中大幾個(gè)數(shù)量級(jí)，引起人們對(duì)它的深入研究.霍爾效應(yīng)的研究在半導(dǎo)體理論的發(fā)展中起了重要的推動(dòng)作用.直到現(xiàn)在，霍爾效應(yīng)的測(cè)量仍是研究半導(dǎo)體性質(zhì)的重要實(shí)驗(yàn)方法。測(cè)量，可以用來(lái)研究半導(dǎo)體的導(dǎo)電機(jī)構(gòu)(本征導(dǎo)電和雜質(zhì)導(dǎo)電)和散射機(jī)構(gòu)(晶格散射和雜質(zhì)散射)，進(jìn)一步確定半導(dǎo)體的遷移率、禁帶寬度、雜質(zhì)電離能等基本參數(shù)。測(cè)量霍爾系數(shù)隨溫度的變化，可以確定半導(dǎo)體的禁帶寬度、雜質(zhì)電離能及遷移率的溫度特性。了解霍爾器件的應(yīng)用,電子—空穴，這個(gè)空穴很容易受到鄰鍵上的電子跳過(guò)來(lái)填補(bǔ)而轉(zhuǎn)移到鄰鍵上。因此，半導(dǎo)ni=n=p=(NcNv)1/2exp(-Eg/2KT)=K’T3/2exp(-如果在硅材料中摻入微量III族元素（如硼或鋁等），這些第III料稱為p型半導(dǎo)體。當(dāng)溫度較高時(shí)，淺受主雜質(zhì)幾乎完全電離，這時(shí)價(jià)帶中的空穴濃度接近受主雜質(zhì)濃度。原子與硅原子形成共價(jià)鍵時(shí)，多余的一個(gè)價(jià)電子只受到磷離子P圖 式中ｑ為空穴電荷電量。該洛侖茲力指向－y－yEyy態(tài)時(shí)電流仍沿xEExE不再沿xE與x霍爾角”

(

由（1）（3）（5）RH

RH

（８）RHAp型

RHAn型

A38一般地，Ｓｉ、ＧE等常用半導(dǎo)體在室溫下屬于此種情況，Ａ取為1．1８。在較低A315nnpRHp

n2

A(pnb'2

nn

q(pnb')

2式中ｂ’＝μn／μp，μn、μp2 RHUHIx

RHUH

Ix

RHA

qNA 價(jià)帶上的電子開始激發(fā)到導(dǎo)帶，（4）由于μn＞μp，（5） 的電子從價(jià)帶激發(fā)到導(dǎo)帶，（9）p＜nｂ2而（10） nNA

RHA

A

雜質(zhì)類型不同的曲線都將趨聚在一起，見圖中（ｄ） （12）高溫區(qū)。在這區(qū)域中，（13） 本征激發(fā)產(chǎn)生的載流子濃度隨溫度升高而（14） 1

IlUab

對(duì)于不規(guī)則形狀的半導(dǎo)體樣品，常用范德堡（VanderPauw）法測(cè)量，它對(duì)電極對(duì)稱性（17）電極位置不（18）對(duì)稱產(chǎn)生的電壓降Ｕ0。在（19）霍 爾樣品時(shí)要消除上述諸效應(yīng)帶來(lái)的誤差，應(yīng)改變Ｉ和Ｂ的方向，使ＵN、ＵRL、Ｕ0和ＵT從計(jì)算加＋Ｂ、＋Ｉ時(shí)，Ｕ1＝＋ＵH＋ＵE＋ＵN＋ＵRL＋Ｕ0＋ＵT加＋Ｂ、－Ｉ時(shí)，Ｕ2＝－ＵH－ＵE＋ＵN＋ＵRL－Ｕ0＋ＵT加－Ｂ、－Ｉ時(shí)，Ｕ3＝＋ＵH＋ＵE－ＵN－ＵRL－Ｕ0＋ＵT加－Ｂ、＋Ｉ時(shí)，Ｕ4＝－ＵH－ＵE－ＵN－ＵRL＋Ｕ0＋ＵTUH

U1U2U3U4

二、實(shí)驗(yàn)裝

軟件系 四、操作步驟及使用方（一）常溫下測(cè)量霍爾系數(shù)Rh和電導(dǎo)率打開電腦、霍爾效應(yīng)實(shí)驗(yàn)儀（I）及磁場(chǎng)測(cè)量和控制系統(tǒng)（II）電源開關(guān)。（I將I和II測(cè)量方式撥至手動(dòng)，調(diào)節(jié)II調(diào)節(jié)II200mT即2000GS,II至“自動(dòng)選擇霍爾測(cè)量，進(jìn)入狀態(tài)退出狀態(tài)。保存霍爾系數(shù)Rh文件帶樣品冷卻到室溫，重新將其放入樣品槽，選擇電導(dǎo)測(cè)量，重復(fù)以上步驟進(jìn)入當(dāng)指示燈滅溫度基本不變，退出狀態(tài)。保存電導(dǎo)率σ文 注：樣品為Nl=6mm寬a=4mm厚d=0.2mm參考資

著，半導(dǎo)體物理學(xué)，§12，§17，§19，科學(xué)，1958、朱秉升、羅晉生編著，半導(dǎo)體物理學(xué)，§１２，國(guó)防工業(yè)，1994理化