霍 尔 效 应
? 实验原理
? 实验步骤
? 实验数据处理
? 实验注意事项
? 实验目的
? 实验预习思考题
? 实验课后思考题
? 实验数据记录
?1,了解霍尔效应实验原理以及有关
霍尔器件对材料要求的知识 。
?2,学习用, 对称测量法, 消除付效
应
的影响, 测量试样的 VH—Is和
VH—IM曲线 。
?3,确定试样的导电类型, 载流
子浓度以及迁移率 。
【 实验目的 】
1,什么是霍尔效应？ 霍尔电压是
怎样产生的, 与什么有关?
2.测量 UH时, 为什么要 I,B方向
进行不同的组合, 测出 4个数, 取平均
值？
3.在观测霍尔效应时, 怎样判断霍
尔元件的类型?
4.测量装置上的 6个接线柱是干什
么用的, 各端应分别与什么仪器连接
？
【 实验预习思考题 】
1,霍尔效应
置于磁场中的载流体，如果电流
方向与磁场垂直，则在垂直于电流
和磁场的方向会产生一附加的横向
电场,
如图所示的半导体试样，若在 X
方向通以电流 Is，在 z方向加磁场 B，
则在 Y方向即试样 电极两侧就 A A?
开始聚积异号电荷而产生
【 实验原理 】
当载流子所受的横向电场力 eEH
与洛仑兹力 相等时, 样品两侧
电荷的积累就达到平衡, 故有
Bve
He E e v B?
Is n e vb d?
d
BIR
d
BI
nebEV
s
H
s
HH ???
1得
810??
BI
dVR
s
H
H neR H
1?霍尔系数
2．判断半导体类型
若测得的 VH<0，则 RH为负，样品
属 N型，反之则为 P型。
3．由 RH求载流子浓度 n
eR
n
H
1
?
?? ne?
?? || HR?
4．求载流子的迁移率 ?
5,实验中的付效应及其消除方法
热电效应和热磁效应
如图所示的不等
势电压降 V。这是由
于测量霍尔电压的
A A?电极 和 位置难能做到在一个理
想的等势面上引起的。
对称测量法
均可通过对称测量法
改变 Is和磁场 B的方向分别测量
V1,V2,V3和 V4并求代数平均值
4
4321 VVVVV
H
????
1.连接电路
（ 1）测试仪面板上的, Is输出,,
,IM输出, 和, VH,输入, 三对接
线柱应分别与实验仪上的三对相应的
接线柱正确连接。
?V
（ 2）仪器开机前应将 Is,IM调节旋
钮逆时针方向旋到底，使其输出电流
趋于最小状态，然后再开机。
【 实验步骤 】
（ 1）,将实验仪的,输出”双
刀开关倒向 VH，测试仪的“功能切换”
置 VH，保持 IM值不变 (取 IM=0,600A)。
测绘 VH—Is曲线，记入表 1中。 Is取值：
1.00,1.50, 2.00, 2.50,3,00,
3.50,4.00mA
?VVH
2,测量各量
（ 2）,保持 Is值不变 (取 Is=3.00mA)，
测绘 VH-IM曲线，记入表 2中。 IM取
值,0.200,0.300，．．．,0.800A。
（ 3）,先将, 输出, 倒向,
,功能切换, 置 。 在零磁场下, 取
Is=2.00mA,测量 VAC(即 )。
?VVH
?V
?V
?V
（ 4）,确定样品的导电类型，并求
RH,n,和 。
? ?
1.测 曲线, （ 表一）
HSVI?
0,6 0 0MIA?
HV
IS
（ mA）
V1（ mV）
V2 （ mV）
V3（ mV） V4 （ mV ）
（ mV）
+B,+IS
-B,+IS
-B,-IS
+B,-IS
1.00
1.50
2.00
2.50
3.00
3.50
【 实验数据记录 】
HV
IM
（ A）
V1（ mV）
V2（ mV）
V3（ mV）
V4（ mV）
（ mV）
+B,+IS
-B,+IS
-B,-IS
+B,-IS
0.300
0.400
0.500
0.600
0.700
0.800
2.测 曲线,（表二）
HMVI? 3, 0 0SI m A?
3,测Ｖ ＡＣ （ 即 ）,取,
测得,= （ mv）, ?
V
?V
mAI S 00.2?
4、已知,ｄ =0.5(mm),ｂ =4(mm),
ｌ =4(mm),B= (KGS/A)
１,样品的导电类型为,型。
8( / ) 1 0 =
H H SR V d I B??
3 c m /C
1/ Hn R e? 3= cm ?
/=SI l V ?? ? _ _ _ S /m
=HR??? -1 T
2.求 RH,n,和 。 ?
?
【 实验数据处理 】 （要求写出计算过程）
1,开关机前，都应将, Is调节,
和, IM调节, 旋钮逆时针方向旋到底。
2.,Is输出, 和, IM输出, 不
得接错以免烧坏仪器
【 注意事项 】
【 实验课后思考题 】
1,若磁场 B的方向不与霍尔元
件表面垂直, 对实验结果有何影响？
2,霍尔元件的工作电流是否可
以用交流电？ 此时的霍尔电压会怎
样变化？
? 实验原理
? 实验步骤
? 实验数据处理
? 实验注意事项
? 实验目的
? 实验预习思考题
? 实验课后思考题
? 实验数据记录
?1,了解霍尔效应实验原理以及有关
霍尔器件对材料要求的知识 。
?2,学习用, 对称测量法, 消除付效
应
的影响, 测量试样的 VH—Is和
VH—IM曲线 。
?3,确定试样的导电类型, 载流
子浓度以及迁移率 。
【 实验目的 】
1,什么是霍尔效应？ 霍尔电压是
怎样产生的, 与什么有关?
2.测量 UH时, 为什么要 I,B方向
进行不同的组合, 测出 4个数, 取平均
值？
3.在观测霍尔效应时, 怎样判断霍
尔元件的类型?
4.测量装置上的 6个接线柱是干什
么用的, 各端应分别与什么仪器连接
？
【 实验预习思考题 】
1,霍尔效应
置于磁场中的载流体，如果电流
方向与磁场垂直，则在垂直于电流
和磁场的方向会产生一附加的横向
电场,
如图所示的半导体试样，若在 X
方向通以电流 Is，在 z方向加磁场 B，
则在 Y方向即试样 电极两侧就 A A?
开始聚积异号电荷而产生
【 实验原理 】
当载流子所受的横向电场力 eEH
与洛仑兹力 相等时, 样品两侧
电荷的积累就达到平衡, 故有
Bve
He E e v B?
Is n e vb d?
d
BIR
d
BI
nebEV
s
H
s
HH ???
1得
810??
BI
dVR
s
H
H neR H
1?霍尔系数
2．判断半导体类型
若测得的 VH<0，则 RH为负，样品
属 N型，反之则为 P型。
3．由 RH求载流子浓度 n
eR
n
H
1
?
?? ne?
?? || HR?
4．求载流子的迁移率 ?
5,实验中的付效应及其消除方法
热电效应和热磁效应
如图所示的不等
势电压降 V。这是由
于测量霍尔电压的
A A?电极 和 位置难能做到在一个理
想的等势面上引起的。
对称测量法
均可通过对称测量法
改变 Is和磁场 B的方向分别测量
V1,V2,V3和 V4并求代数平均值
4
4321 VVVVV
H
????
1.连接电路
（ 1）测试仪面板上的, Is输出,,
,IM输出, 和, VH,输入, 三对接
线柱应分别与实验仪上的三对相应的
接线柱正确连接。
?V
（ 2）仪器开机前应将 Is,IM调节旋
钮逆时针方向旋到底，使其输出电流
趋于最小状态，然后再开机。
【 实验步骤 】
（ 1）,将实验仪的,输出”双
刀开关倒向 VH，测试仪的“功能切换”
置 VH，保持 IM值不变 (取 IM=0,600A)。
测绘 VH—Is曲线，记入表 1中。 Is取值：
1.00,1.50, 2.00, 2.50,3,00,
3.50,4.00mA
?VVH
2,测量各量
（ 2）,保持 Is值不变 (取 Is=3.00mA)，
测绘 VH-IM曲线，记入表 2中。 IM取
值,0.200,0.300，．．．,0.800A。
（ 3）,先将, 输出, 倒向,
,功能切换, 置 。 在零磁场下, 取
Is=2.00mA,测量 VAC(即 )。
?VVH
?V
?V
?V
（ 4）,确定样品的导电类型，并求
RH,n,和 。
? ?
1.测 曲线, （ 表一）
HSVI?
0,6 0 0MIA?
HV
IS
（ mA）
V1（ mV）
V2 （ mV）
V3（ mV） V4 （ mV ）
（ mV）
+B,+IS
-B,+IS
-B,-IS
+B,-IS
1.00
1.50
2.00
2.50
3.00
3.50
【 实验数据记录 】
HV
IM
（ A）
V1（ mV）
V2（ mV）
V3（ mV）
V4（ mV）
（ mV）
+B,+IS
-B,+IS
-B,-IS
+B,-IS
0.300
0.400
0.500
0.600
0.700
0.800
2.测 曲线,（表二）
HMVI? 3, 0 0SI m A?
3,测Ｖ ＡＣ （ 即 ）,取,
测得,= （ mv）, ?
V
?V
mAI S 00.2?
4、已知,ｄ =0.5(mm),ｂ =4(mm),
ｌ =4(mm),B= (KGS/A)
１,样品的导电类型为,型。
8( / ) 1 0 =
H H SR V d I B??
3 c m /C
1/ Hn R e? 3= cm ?
/=SI l V ?? ? _ _ _ S /m
=HR??? -1 T
2.求 RH,n,和 。 ?
?
【 实验数据处理 】 （要求写出计算过程）
1,开关机前，都应将, Is调节,
和, IM调节, 旋钮逆时针方向旋到底。
2.,Is输出, 和, IM输出, 不
得接错以免烧坏仪器
【 注意事项 】
【 实验课后思考题 】
1,若磁场 B的方向不与霍尔元
件表面垂直, 对实验结果有何影响？
2,霍尔元件的工作电流是否可
以用交流电？ 此时的霍尔电压会怎
样变化？
