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霍爾元件測磁場實驗?zāi)康牧私饣魻栐y磁場的原理。學(xué)會測量各種曲線及樣品的電導(dǎo)率。學(xué)習(xí)用“對稱測量法”消除附加效應(yīng)的影響。

1879年美國霍普金斯大學(xué)研究院二年級學(xué)生霍爾在研究載流導(dǎo)體在磁場中受力的性質(zhì)時發(fā)現(xiàn)：處在磁場中的載流導(dǎo)體，如果磁場方向和電流方向垂直，則在與磁場和電流都垂直的方向上出現(xiàn)橫向電場，這就是霍爾效應(yīng)。所產(chǎn)生的電場稱霍爾電場，相應(yīng)的電位差稱霍爾電壓。產(chǎn)生霍爾效應(yīng)的載流導(dǎo)體、半導(dǎo)體、離子晶體稱霍爾元件。

背景介紹UH

LCHdbISzyvfE

fB

A霍耳元件原理圖B霍耳元件是一塊矩型半導(dǎo)體薄片，設(shè)其長為L寬為b，厚為d，放入磁場中，使磁場方向(z方向）與薄片垂直。x洛倫茲力的大小及方向用

加以確定。電場強度為E，方向由C指向H（-y方向)，此電場對載流子的作用力大小為：平衡時，載流子所受的電場力和洛倫茲力相等。即：兩側(cè)面的霍爾電壓UH也到一穩(wěn)定值：設(shè)n為半導(dǎo)體片中載流子濃度，則電流（x方向）經(jīng)代換得：

KH稱為霍爾元件的靈敏度，其單位是毫伏/毫安·千高斯(mV/mA·kGS)。如果霍爾元件的靈敏度已測定，可以用上式計算磁感應(yīng)強度B，即：

其中，IS、UH需用儀表分別測量。

本實驗還可以測量霍耳元件的電導(dǎo)率?；魻栃?yīng)實驗儀IS是給霍爾片

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