lab4:контрольные_вопросы42

Это старая версия документа!


  1. В чём заключается эффект Холла?
  2. Какова природа носителей тока в полупроводниках?
  3. Как создаются полупроводники p–типа и n–типа?
  4. Что такое дрейфовая скорость носителей тока?
  5. Как определяется физическая величина, называемая «подвижность носителей тока»?
  6. Что такое собственная проводимость и примесная проводимость полупроводников?
  7. Коэффициент Холла у полупроводников на несколько порядков больше, чем у металлов. Чем это объясняется?
  8. Можно ли по измеренной постоянной Холла, не имея другой информации о данном образце, определить концентрацию носителей тока в примесном полупроводнике?
  9. Наблюдается ли эффект Холла в собственных полупроводниках?
  10. Зависит ли эффект Холла от температуры?
  11. Можно ли с помощью датчика Холла измерить магнитное поля Земли? Чувствительность датчиков Холла $\approx 0,1 \frac{В}{Тл}.$
  12. Почему для измерения эффекта Холла используется измерение ЭДС Холла, а не тока?
  1. Соберите схему задав направление тока через образец (выводы 1, 2) и направление магнитного поля, по знаку ЭДС Холла (выводы 3, 4) определите тип проводимости полупроводника. Изменив направление тока или положение образца, убедитесь, что $U_{34} > U_{доп} $ и Ваш вывод верен.
  2. Запишите зависимость $U_{34}(I)$ при различных (не менее трех) значениях магнитного поля и для остаточного магнитного поля (ток через катушки электромагнита равен нулю). Постройте графики зависимости $U_{34}(I),$ отделив $U_{34}$ от $U_{доп}$ во всех измерениях.
  3. Используя полученные графики и уравнение для $U_H$, определите концентрацию носителей заряда.
  4. Рассчитайте подвижность $\mu$ носителей заряда, определив предварительно $\sigma$ по одной из формул: $$j=\sigma E, \ \ \ \ \sigma =\frac{1}{\rho } =\frac{l}{RS}.$$
  5. Укажите источник ошибок и оцените их величину.
  6. Сравните полученные результаты с табличными (табл. 1, с. 11) и определите материал изучаемого полупроводника.
  1. Предложите методы измерения магнитного поля.
  2. Оцените влияние остаточной намагниченности сердечника электромагнита на результаты эксперимента.
  3. Получите выражение для подвижности \textit{u,} если известно среднее время между соударениями носителей заряда.

Отчёт должен содержать следующие измеренные данные и результаты их обработки и анализа:

  • тип проводимости полупроводника;
  • графики зависимости напряжения $U_{34}$ от тока $I$ через образец при различных направлениях тока и различных положениях образца;
  • из полученных данных $U_{34}(I),$ используя соотношение для связи напряжений, постройте зависимость $U_{H}(I);$
  • график зависимости $U_{H} (Р)$ от магнитного поля при постоянном токе;
  • значение концентрации носителей заряда;
  • значение подвижности носителей заряда;
  • оцените ошибки измерений, сравните полученное значение подвижности с табличным и определите материал образца.