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

В схеме используется источник питания Актаком-ATH-x3xx при помощи которого запитывается электромагнит, осциллограф 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:

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. Величина поля между полюсами N, S пропорциональна току в катушках, коэффициент пропорциональности $k$ указан на магните. Характеристики образца. 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: $$ U_{1} =U_{34} +U_{доп}, \ \ \ U_{1} =-U_{34} +U_{доп} , \ \ \ U_{H} =\frac{1}{2} (U_{1} -U_{2} ). $$ 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 Краткая теория или далее к Допуску к эксперименту