霍尔效应及霍尔元件基本参数的测量.docx

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霍尔效应及霍尔元件基本参数的测量

霍尔效应及霍尔元件基本参数的测量

086041B班D组何韵

摘要：

霍尔效应是磁电效应的一种，利用这一现象制成的各种霍尔元件，广泛地应用于工业自动化技术、检测技术及信息处理等方面.霍尔效应是研究半导体材料性能的基本方法.本实验的目的在于了解霍尔效应的原理及有关霍尔器件对材料的要求，使用霍尔效应试验组合仪，采用“对称测量法”消除副效应的影响，经测量得到试样的VH—IM和VH—IS曲线，并通过实验测定的霍尔系数，判断出半导体材料试样的导电类型、载流子浓度及载流子迁移率等重要参数.

关键词：

霍尔效应halleffect，半导体霍尔元件semiconductorhalleffectdevices，对称测量法symmetricalmeasurement，载流子chargecarrier，副效应secondaryeffect

美国物理学家霍尔（Hall,EdwinHerbert,1855-1938）于1879年在实验中发现,当电流垂直于外磁场通过导体时,在导体的垂直于磁场和电流方向的两个端面之间会出现电势差,这一现象便是霍尔效应.这个电势差也被叫做霍尔电势差.霍尔的发现震动了当时的科学界,许多科学家转向了这一领域，不久就发现了爱廷豪森（Ettingshausen）效应、能斯托（Nernst）效应、里吉-勒迪克（Righi-Leduc）效应和不等位电势差等四个伴生效应.

　　在霍尔效应发现约100年后,德国物理学家克利青（KlausvonKlitzing,1943-）等在研究极低温度和强磁场中的半导体时发现了量子霍耳效应,这是当代凝聚态物理学令人惊异的进展之一,克利青为此获得了1985年的诺贝尔物理学奖.之后，美籍华裔物理学家崔琦（DanielCheeTsui,1939-）和美国物理学家劳克林（RobertB.Laughlin，1950-）、施特默（HorstL.Strmer，1949-）在更强磁场下研究量子霍尔效应时发现了分数量子霍尔效应，这个发现使人们对量子现象的认识更进一步，他们为此获得了1998年的诺贝尔物理学奖.