（高達(dá)10GHz）、壽命長(zhǎng)、可靠性高等優(yōu)點(diǎn)，已廣泛應(yīng)用于非電量檢測(cè)、自動(dòng)控制和信息解決等方面，隨著半導(dǎo)體化學(xué)學(xué)的迅速發(fā)展，霍爾系數(shù)和濁度率的檢測(cè)已成為研究半導(dǎo)體材料的重要方式之一，通過實(shí)驗(yàn)檢測(cè)半導(dǎo)體材料的霍爾系數(shù)和濁度率可以判定材料的導(dǎo)電類型、載流子含量、載流子遷移率等重要參數(shù)。本文重點(diǎn)對(duì)霍爾電流（VH）與工作電壓（IS）、霍爾電流（VH）與磁場(chǎng)的關(guān)系進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探求，進(jìn)一步進(jìn)一步了解霍爾效應(yīng)的機(jī)理。A【關(guān)鍵詞】霍爾元件;霍爾電流；霍爾效應(yīng);實(shí)驗(yàn)探究一、測(cè)量磁場(chǎng)的霍爾效應(yīng)法的基本原理磁場(chǎng)中受力的一種效應(yīng)。通以電壓的半導(dǎo)體試樣放在磁場(chǎng)中，如果電壓方向與磁場(chǎng)方向垂直,即在X方向通以電壓IS,在Z方向加磁場(chǎng)B則在Y方向就開始集聚異號(hào)電荷。4當(dāng)電場(chǎng)與磁場(chǎng)對(duì)電壓的作用達(dá)成平衡時(shí),兩極板間因?yàn)殡姾傻募劬途哂须娢徊頥H,此過程在極短暫的時(shí)間內(nèi)（10T3-10-11s）就可完畢。此現(xiàn)象是霍爾于1879年發(fā)覺的，故稱為霍爾效應(yīng)。（VH為霍爾電流）A霍爾效應(yīng)是運(yùn)動(dòng)的帶電粒子在磁場(chǎng)中受洛倫茲力作用而造成的偏轉(zhuǎn)。當(dāng)帶電粒子（電子或空穴）被約束在固體材料中，這些偏轉(zhuǎn)就造成在垂直電壓和磁場(chǎng)的方向上形成正負(fù)電荷的集聚，進(jìn)而產(chǎn)生附加的縱向電場(chǎng)，即霍爾電場(chǎng)。
若在方向通以電壓1S,在這么兩極板間產(chǎn)生的電位差VH就產(chǎn)生相應(yīng)的附加電場(chǎng)EH（霍爾電場(chǎng)），電站的指向取決于試樣的導(dǎo)電類型。(N型試樣，霍爾電場(chǎng)沿Y軸負(fù)方向；P型試樣，霍爾電場(chǎng)沿Y軸正方子所受的縱向電場(chǎng)力相等時(shí)，樣品外側(cè)電荷的積累就達(dá)成平衡,故有：eEII=evB(1.1)4如果設(shè)試樣的長(zhǎng)度為b,長(zhǎng)度為d,自旋的含量為n,則電壓硬度IS的關(guān)系為：IS=nevbd(1.2)可得：AVH=EH1.3式可知，霍爾電流VH與ISB成反比,與試樣長(zhǎng)度d成正比。比列系數(shù)RH/ne成為霍爾系數(shù),它是反映材料霍爾效應(yīng)強(qiáng)弱的重要參數(shù)。霍爾器件就是運(yùn)用上述霍爾效應(yīng)制成的電磁轉(zhuǎn)換器件，對(duì)于成品的爾器件，其RH和d早已曉得，所以在實(shí)際應(yīng)用中1式可寫成：VH=,是霍爾器件的靈敏度，通常霍爾器件的靈敏度在實(shí)驗(yàn)儀銘牌上可讀出，抒發(fā)該元件在單位工作電壓和單位磁感應(yīng)硬度下輸出的霍爾電流;IS成為控制電壓。按照式1.可知，因?yàn)橥ǔＧ闆r下KH是已知的，而就可以求得未知磁感應(yīng)硬度B二、實(shí)驗(yàn)中影響VII值檢測(cè)精度的重要誘因及偏差誘因的清除禽1.影響誘因從理論公式看,求VH值可通過參數(shù)估算得到,并且從實(shí)際實(shí)驗(yàn)過程中發(fā)覺,常常單純通過公式估算得到的值與真實(shí)值不相符，誘因在于在形成霍爾效應(yīng)的同時(shí)霍爾效應(yīng)，隨著著多種副效應(yīng)，以至于檢測(cè)值并不等于真實(shí)值，而是包含著各類副效應(yīng)導(dǎo)致的附加電流。
重要存在的副效應(yīng)有：不等勢(shì)電壓降V0（不等勢(shì)效應(yīng)）、溫差電效應(yīng)導(dǎo)致的附加電流VE（厄廷好森效應(yīng)）、熱磁效應(yīng)直接導(dǎo)致的附加電流VN（能斯特效應(yīng)）、熱磁效應(yīng)形成的溫差導(dǎo)致的附加電流VRL（里紀(jì)一一勒杜克效應(yīng)）。那些附加電流的存在是造成檢測(cè)值偏離真實(shí)值的重要影響誘因，必須設(shè)法去除。2.偏差誘因的清除通過對(duì)各附加電流的研究發(fā)覺，V0只與TS的方向有關(guān),與磁感應(yīng)強(qiáng)的方向給以去除;VE的符號(hào)與向的關(guān)系與VH是相同的，不能用改變是其引入的偏差很小，可以忽視不計(jì)；VN的符號(hào)只與B的方向有的方向無關(guān)，因而可通過改變B的方向給以去除;VRL的符號(hào)方向有關(guān)，也可以去除。通過以上剖析可知，檢測(cè)值等于各附加電流的代數(shù)和，而各附加電為正向，B反向時(shí)：V2均為反向時(shí)：aV3二-VH-V為反向,B正向時(shí):V4=-VH-V通過對(duì)稱檢測(cè)法求得的VH,盡管還存在某些難以清除的副效應(yīng)，但引入的偏差很小，可以忽視不計(jì)。三、實(shí)驗(yàn)研究?jī)?nèi)容總本次對(duì)霍爾效應(yīng)特點(diǎn)的定性及定量研究,重要針變化時(shí)通過霍爾片的電壓與霍爾電流VH的變化關(guān)系以及電磁鐵電樞電壓IM與霍爾電流VH間的關(guān)系，通過上面闡述我們可以曉得電磁鐵的電樞電壓IM與其磁場(chǎng)成反比，因而實(shí)質(zhì)上就是研究磁場(chǎng)B與霍爾電流VH的關(guān)系。
a本次實(shí)驗(yàn)采用的是TH-H型霍爾效應(yīng)實(shí)驗(yàn)組合儀進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，該實(shí)驗(yàn)儀由實(shí)驗(yàn)儀和測(cè)試儀兩大部份組成，實(shí)驗(yàn)儀涉及霍爾效應(yīng)樣品片、電磁鐵及線路聯(lián)接換向開關(guān)霍爾效應(yīng)，測(cè)試儀涉及霍爾樣品片工作恒流源吸鐵石電樞電壓恒流源IM以及直流數(shù)字電壓表和直流數(shù)字電流表。在實(shí)驗(yàn)中通過有規(guī)律性改變IS、IM值來獲得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，并根據(jù)數(shù)據(jù)進(jìn)行剖析解決找尋VH和IS、IM關(guān)系。四、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)解決與剖析1.VH-IS數(shù)據(jù)解決剖析所示。AV8-Vl=6.0=5.=5.48Vll-V4=68-3.18=5.5-3.97=5.-4.74=5.51V14-V7=H.O450數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)7=1.8(壞值條件:|Xi-X|Cn*SX)的平均值()為5.49Cn*SX=0.02564無壞值出現(xiàn)某次檢測(cè)的標(biāo)準(zhǔn)誤差：總平均值的標(biāo)準(zhǔn)誤差：不制定度計(jì)算：UA==0.0047;會(huì)計(jì)算霍爾靈敏度KH及其不制定度：解決結(jié)果：AVH—IM數(shù)據(jù)解決剖析(如表2所示)A估算結(jié)果十分不制定圖上取兩點(diǎn)A(20mB=700-255=3.92(mV)取橫座標(biāo)最小刻度值的一半)A(Am取縱座標(biāo)最小刻度五、總結(jié)A本次對(duì)霍爾效應(yīng)特點(diǎn)的研究實(shí)驗(yàn)我先從理論上入手剖析研究了霍爾效應(yīng)測(cè)磁場(chǎng)的原理以及找出影響VII檢測(cè)值確切性的非人為誘因，之后進(jìn)行預(yù)先設(shè)定的實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)進(jìn)行，盡管理論上的剖析自己覺得很確切并且實(shí)踐操作上去，受自身人為操作誘因以及設(shè)備精度的影響，實(shí)驗(yàn)檢測(cè)值與真實(shí)值仍有些許誤差，并且通過實(shí)驗(yàn)實(shí)踐，卻收獲了另一種成功，讓自己動(dòng)手實(shí)踐能力與動(dòng)腦剖析思索能力的結(jié)合得到了一次真實(shí)的鍛練。