===== Оборудование и образец =====

В предлагаемой работе изучается движение носителей заряда в полупроводнике, помещенном в магнитное поле. Определяются тип проводимости, концентрация и подвижность носителей заряда. 

Характер проводимости полупроводников, концентрацию и подвижность носителей можно определить на установке, схема которой приведена на рисунке
{{ :lab4:лр_4.2_-_схема_коммутации_приборов_2.jpg?700 |Схема коммутации приборов}}
/* {{ :lab4:лр_4.2_-_схема_коммутации_приборов.jpg?700 |Схема коммутации приборов}}
{{ :lab4:лр_4.2_эффект_холла_схема.jpg?direct |}}
{{ :lab4:лр_4.2_эффект_холла_схема_в_текст_2019_v001.jpg?direct&600 |}}
{{ :lab4:411.png?400 | Схема установки для измерения зависимости ЭДС Холла от тока через образец}} */

В схеме используется источник питания [[tex:ath-x3xx|Актаком-ATH-x3xx]] при помощи которого запитывается электромагнит, [[tex:USB-АКИП|USB осциллограф АКИП-72205А]] /* [[tex:tds2024|Tektronix TDS2024]] */ для наблюдения подающего и снимаемого сигнала с датчика Холла. Датчик, осциллограф и миллиамперметр подключен к **блоку сигналов и гальванической развязки**. Принципиальная схема блока с подключенным к нему датчиком Холла:
{{ :lab4:лр_4.2_-_блок_сигналов_и_гальвано_развязки.jpg?700 |Блок сигналов и гальвано развязки}}


Исследуемый образец  полупроводника, изготовленный в виде прямоугольной пластинки с размерами  $l \times d \times h,$ указанными на держателе, помещается в постоянное магнитное поле, создаваемое электромагнитом. 
{{ :lab4:устройство_датчика_холла_-_001.jpg?200 |Датчик в магнитном поле}}
Величина поля между полюсами **N, S** пропорциональна току в катушках, коэффициент пропорциональности $k=0,235$ Тл/А. [[hall_l|Характеристики образца.]]

/* Направленное движение носителей происходит под действием ЭДС источника линейно меняющегося напряжения. Падение напряжения на сопротивлении $R,$ пропорциональное току через образец, и возникающая в точках 3, 4 разность потенциалов подаются на входы $X$ и $Y$ переходного модуля, содержащего соединительный блок NI CB-37F-LP. Специальным многожильным кабелем (SH37F-37M) блок соединён непосредственно с платой аналого-цифрового преобразователя многофункциональной платы сбора данных National Instruments NI6010, которая позволяет регистрировать осциллограммы сигналов на экранах виртуального осциллографа в $YT$ и $XY$ режимах средствами программного комплекса LabView (см. прил. 10). Плата NI6010 установлена в слот расширения компьютера типа PCI. Максимальный диапазон принимаемых сигналов $\pm$ 5В, поэтому для сигналов большей амплитуды используются делители, которые уменьшают сигналы до регистрируемого диапазона. **Сигналы амплитудой выше 42 В приводят к выходу платы из строя. **
*/
{{ :lab4:лр_4.2схема_кристалла.jpg?direct&400 |Датчик в магнитном поле}}
Измеренная разность потенциалов является суммой холловской, контактной, термо-ЭДС, а также ЭДС за счет расположения контактов 3, 4 на неэквипотенциальных поверхностях. Для исключения указанных сторонних ЭДС можно воспользоваться тем, что они не меняют знак при изменении направления магнитного поля. Поэтому нужно измерить значения разности потенциалов $U_{34}$ при двух противоположных направлениях магнитного поля и отделить ЭДС Холла от дополнительных $U_{доп}$ с помощью соотношений:
$$
U_{1} =U_{34} +U_{доп}, \ \ \  U_{2} =-U_{34} +U_{доп} , \ \ \ U_{H} =\frac{1}{2} (U_{1} -U_{2} ).       
$$
Изменение направления поля через образец можно осуществить поворотом образца на $180^{\circ}$ или изменением направления тока, протекающего через катушки электромагнита. Подумайте, какой метод предпочтительнее в данной установке и обоснуйте свой выбор.

Назад к  [[:lab4:теория_42|Краткая теория]] или далее к 
[[:lab4:контрольные_вопросы42|Допуску к эксперименту]]