|
|
|
|
|
\documentclass[a4paper,12pt]{article}
|
|
|
|
|
|
\usepackage[T2A]{fontenc}
|
|
|
|
|
|
\usepackage[utf8]{inputenc}
|
|
|
|
|
|
\usepackage[english,russian]{babel}
|
|
|
|
|
|
\usepackage{amsmath,amsfonts,amssymb,amsthm,mathtools}
|
|
|
|
|
|
\usepackage[colorlinks, linkcolor = blue]{hyperref}
|
|
|
|
|
|
\usepackage{upgreek}\usepackage[left=2cm,right=2cm,top=2cm,bottom=3cm,bindingoffset=0cm]{geometry}
|
|
|
|
|
|
\usepackage{graphicx}
|
|
|
|
|
|
\usepackage{xcolor}
|
|
|
|
|
|
\author{Гришаев Г.П.}
|
|
|
|
|
|
\title{3.3.4. Эффект Холла в полупроводниках.}
|
|
|
|
|
|
\date{\today}
|
|
|
|
|
|
\begin{document}
|
|
|
|
|
|
\maketitle
|
|
|
|
|
|
\newpage
|
|
|
|
|
|
\textbf{Цель работы}: измерение подвижности и концентрации носителей заряда в полупроводниках.
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
\textbf{В работе используются}: электромагнит с источником питания, амперметр, милливеберметр, реостат, источник питания, цифровой вольтметр, образцы легированного германия.\\
|
|
|
|
|
|
\section*{Описание работы}
|
|
|
|
|
|
\begin{center}
|
|
|
|
|
|
\includegraphics[scale=0.5]{1.png}
|
|
|
|
|
|
\end{center}
|
|
|
|
|
|
Схема для измерения ЭДС Холла представлена на рисунке. В зазоре электромагнита создаётся постоянное магнитное поле, величину которого можно менять регуляторами источника питания электромагнита. Градуировка магнита проводится при помощи милливеберметра.\\
|
|
|
|
|
|
Образец из легированного германия, смонтированный в специальном держателе, подключается к источнику питания. При замыкании К$_2$ вдоль длинной стороны образца течёт ток, величина которого регулируется реостатом $R$ и измеряется миллиамперметром. В образце, помещённом в зазор, возникает разность потенциалов $U_{34}$, которая измеряется с помощью цифрового вольтметра.\\
|
|
|
|
|
|
Влияние омического падения напряжения исключается измерением напряжения $U_0$ между 3 и 4 в отсутствие магнитного поля. По знаку $\mathcal{E} = U_{34} \pm U_0$ можно определить характер проводимости -- электронный или дырочный, зная напрявление тока в образце и напрвление магнитного поля.\\
|
|
|
|
|
|
Померив ток $I_{35}$ в образце и напряжение $U_{35}$ между контактами 3 и 5 в отсутствие магнитного поля можно рассчитать проводимость материала по формуле
|
|
|
|
|
|
$$
|
|
|
|
|
|
\sigma = \frac{IL_{35}}{U_{35}al},
|
|
|
|
|
|
$$
|
|
|
|
|
|
где $L_{35}$ -- расстояние между контактами 3 и 5, а $a$ и $l$ -- толщина и ширина образца.
|
|
|
|
|
|
\section*{Ход работы}
|
|
|
|
|
|
\begin{enumerate}
|
|
|
|
|
|
\item Подготовим установку к работе.
|
|
|
|
|
|
\item Проградуируем электромагнит. Определим связь между индукцией $B$ магнитного поля в зазоре электромагнита и током $I_M$ через обмотку сняв зависимость потока $\text{Ф} = BSN$, пронизывающего пробную катушку, находящуюся в зазоре, от тока $I_M$.
|
|
|
|
|
|
\begin{table}[h]
|
|
|
|
|
|
\centering
|
|
|
|
|
|
\begin{tabular}{|l|l|l|l|l|l|l|l|l|}
|
|
|
|
|
|
\hline
|
|
|
|
|
|
$I$, А & & & & & & & & \\ \hline
|
|
|
|
|
|
$B$, Вб & & & & & & & & \\ \hline
|
|
|
|
|
|
\end{tabular}
|
|
|
|
|
|
\end{table}
|
|
|
|
|
|
\end{enumerate}
|
|
|
|
|
|
\end{document}
|
