Studijní materiály

Zpět

Hromadně přidat materiály

protokol_halluv_jev11

BFY1 - Fyzika 1

Hodnocení materiálu:

Zjednodušená ukázka:

Stáhnout celý tento materiál

FYZIKÁLNÍ PRAKTIKUM
Katedra fyziky
FEI VUT BRNO
Jméno:
Josef Šťovík
Kód:
Ročník:
2B
Obor:
KAM
Skupina:
15
Oddělení:
Spolupracoval:
Měřeno dne:
3.3. 1998
Odevzdáno dne:
10.3. 1998
Příprava:
Opravy:
Učitel:
Hodnocení:
Název úlohy:
Hallův jev
Číslo úlohy:
27

Úkol:
Změřte a sestrojte závislost Hallova napětí na proudu vzorkem. Nalezněte Hallovu konstantu vzorku a koncentraci nositelů náboje.
Teoretický rozbor :
Již v roce 1879 objevil E. Hall, že v kovovém pásku, jímž protéká stejnosměrný proud, umístěném v magnetickém poli kolmém k rovině pásku, vzniká příčné elektrické pole. Tento jev, který nese jeho jméno. Lze objasnit působeném Lorentzovy síly.

Uvažujme kovovou destičku tvaru kvádru o hranách a, b, c vloženou do magnetického pole konstantní magnetické indukce B orientované ve směru osy z (obr. 1). Destičkou protéká stejnosměrný proud ve směru osy x.
Obr. 1

Lze odvodit vzorce:

Hallovo napětí:
Koeficient u veličin B, I, c je zpravidla označován jako RH a nazývá se Hallova konstanta.

Pro kovy:

Pro polovodiče:

Po zavedení Hallovy konstanty nabude v obou případech vztah pro Hallovo napětí výrazu:

Hallovo napětí daného materiálu je tedy přímo úměrné magnetické indukci B a proudu I, který vzorkem prochází.

Vzhledem k tomu, že přesné nastavování proudu je snadnější, než přesné nastavování magnetické indukce, budeme měřit UH=f(I) při konstantním B jako parametru. Podle výše uvedené teorie je tato závislost lineární. Označíme-li k směrnici měřené lineární závislosti:

Můžeme pomocí ní a známých parametrů stanovit Hallovu konstantu:

Je-li proud tvořen převážně kladnými částicemi (polovodič typu P), je RH > 0. Je-li proud tvořen převážně elektrony (kovy a polovodiče typu A), je RH < 0. Měřením Hallovy konstanty zjistíme nejen typ majoritních nositelů, ale i jejich koncentraci, proto se tohoto měření hojně užívá v technologii polovodičových součástek.
Hallovo napětí budeme měřit na zařízení,jemuž dominuje velký elektromagnet napájený na svorkách A,B stejnosměrným proudem. Mezi póly elektromagnetu je umístěna křemíková destička, jejíž rovina je kolmá na siločáry magnetického pole. Do křemíku byli injektováni nositelé proudu. Destička má známé rozměry a je opatřena vývody. C, D slouží k přívodu proudu I z regulovatelného zdroje. Vývody E, F slouží ke snímání Hallova napětí.
Průtokem proudu I vynikne ve vzorku a tedy i na stěnách K, L spád napětí ve směru proudu

Stáhnout celý tento materiál

1 2 3

Další

Vloženo: 18.05.2009

Velikost: 519,00 kB

Stáhnout celý tento materiál

Komentáře

Tento materiál neobsahuje žádné komentáře.

Mohlo by tě zajímat:

Skupina předmětu BFY1 - Fyzika 1
Reference vyučujících předmětu BFY1 - Fyzika 1