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霍尔效应实验报告KH(共8篇)
篇一：霍尔效应实验报告
大 学
本(专)科实验报告
课程名称： 姓 名： 学 院：
系：
专 业： 年 级： 学 号：
指导教师： 成 绩：）可计算载流子浓度n。 ② 测定霍尔元件的载流子迁移率μ。
调节is=??、（），记录对应的输入电压降vi填入表4，
描绘is—vi关系曲线，求得斜率k2（k2=is/vi）。 b. 若已知kh、l、l，据（8）式可以求得载流子迁移率μ。
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c. 判定霍尔元件半导体类型（p型或n型）或者反推磁感应强度b的方向
? 根据电磁铁线包绕向及励磁电流im的流向，可以判定气隙中磁感应强度b的
方向。
? 根据换向闸刀开关接线以及霍尔测试仪is输出端引线，可以判定is在霍尔元
件中的流向。
? 根据换向闸刀开关接线以及霍尔测试仪vh输入端引线，可以得出vh的正负与
霍尔片上正负电荷积累的对应关系
d. 由b的方向、is流向以及vh的正负并结合霍尔片的引脚位置可以判定霍尔元件半
导体的类型（p型或n型）。反之，若已知is流向、vh的正负以及霍尔元件半导体的类型，可以判定磁感应强度b的方向。 ③ 测量霍尔电压vh与励磁电流im的关系
霍尔元件仍位于气隙中心，调节is=，调节im=100、200??1000ma（间隔为100ma），分别测量霍尔电压vh值填入表（2），并绘出im-vh曲线，验证线性关系的范围，分析当im达到一定值以后，im-vh直线斜率变化的原因。
3、测量电磁铁气隙中磁感应强度b的大小及分布情况 ① 测量电磁铁气隙中磁感应强度b的大小
调节励磁电流im为0—1000ma范围内的某一数值。 b. 移动二维标尺，使霍尔元件处于气隙中心位置。
c. 调节is=??、（），记录对应的霍尔电压vh填入表（1），描绘is—vh关系曲线，求得斜率k1(k1=vh/is)。
d. 将给定的霍尔灵敏度kh及斜率k1代入式（6）可求得磁感应强度b的大小。 （若实验室配备有特斯拉计，可以实测气隙中心b的大小，与计算的b值比较。）
② 考察气隙中磁感应强度b的分布情况
将霍尔元件置于电磁铁气隙中心，调节im=1000ma，is=，测量相应的vh。 b. 将霍尔元件从中心向边缘移动每隔5mm选一个点测出相应的vh，填入表3。 c.
由以上所测vh值，由式（6）计算出各点的磁感应强度，并绘出b-x图，显示出气
隙内b的分布状态。
为了消除附加电势差引起霍尔电势测量的系统误差，一般按±im，±is的四种组合测量求其绝对值的平均值。
五．实验数据处理与分析：
1、测量霍尔元件灵敏度kh，计算载流子浓度n。
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根据上表，描绘出is—
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vh关系曲线如右图。
求得斜率k1，k1= 据式（6）可求出k1，
本例中取铭牌上标注的kh=47,取实验指导说明书第3页上的d=2μm
据式（5）可计算载流子浓度n。。。。
2、测量电磁铁气隙中磁感应强度b的大小
取im=800ma ，则可由b=k1/kh求出磁感应强度b的大小
3、 考察气隙中磁感应强度b的分布情况
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根据上表，描绘出b-x关系曲线如右图，可看出气隙内b的分布状态。
4、测定霍尔元件的载流子迁移率μ
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图。
根据上表，描绘出is—vi关系曲线如右
求得斜率k2
已知kh、l、l（从实验指导说明书上可查出），据（8）式可以求得载流子迁移率μ。
。。。。
5、测量霍尔电压vh与励磁电流im的关系 表2
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=
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根据上表，描绘出im-vh关系曲线如右图, 由此图可验证线性关系的范围。
分析当im达到一定值以后，im-vh
直线斜率变化的原因。
。。。。。。
6、实验系统误差分析
测量霍尔电势vh时，不可避免地会产生一些副效应，由此而产生的附加电势叠加在霍尔电势上，形成测量系统误差，这些副效应有： （1）不等位电势v0
由于制作时，两个霍尔电势极不可能绝对对称地焊在霍尔片两侧（图5a）、霍尔片电阻率不均匀、控制电流极的端面接触不良（图5b）都可能造成a、b两极不处在同一等位面上，此时虽未加磁场，但a、b间存在电势差v0，此称不等位电势
，v0?isv，v是两等位