LAB25, WOJSKOWA AKADEMIA TECHNICZNA


WOJSKOWA AKADEMIA TECHNICZNA

LABOLATORIUM FIZYCZNE

Grupa szkoleniowa IG-14d Podgr. 3 mgr inż. Paweł Marć

Stańdo Łukasz

.............................. ..............................

(ocena przygot. (ocena końcowa)

do ćwiczenia)

SPRAWOZDANIE

z

PRACY LABOLATORYJNEJ Nr 25

BADANIE ZJAWISKA HALLA

WSTĘP

Zjawisko Halla polega na powstawaniu poprzecznej różnicy potencjałów na płytce półprzewodnika lub metalu, przez którą przepływa prąd elektryczny, jeżeli jest ona umieszczona w polu magnetycznym prostopadłym do kierunku przepływu prądu. W przewodzeniu prądu biorą udział elektrony. Na poruszające się z prędkością v elektrony, w polu magnetycznym o indukcji B działa siła Lorentza: 0x01 graphic
prostopadła do obu powyższych wektorów. W przypadku gdy wektor prędkości v elektronów jest prostopadły do wektora indukcji B możemy napisać : 0x01 graphic
. W warunkach równowagi poprzeczne pole elektryczne EH wywołane zjawiskiem Halla ,będzie działało na elektrony siłą eEH, równą co do wartości sile Lorentza, przeciwdziałając dalszemu odchylaniu elektronów. A więc zachodzi wówczas równość : eEH=evB. Ponieważ gęstość prądu płynącego przez płytkę wynosi j=env (n- koncentracja elektronów), po przekształceniu i podstawieniu otrzymamy : 0x01 graphic
, gdzie R- stała Halla. Przeprowadzając doświadczenie mierzymy nie poprzeczne pole elektryczne EH, gęstość zasilającego prądu j, lecz poprzeczną różnicę potencjałów ( tzn. napięcie Halla UH) oraz natężenie zasilającego prądu I. Stosując oznaczenia opisujące geometrię próbki możemy zapisać zależność:

0x01 graphic

OBLICZENIA

  1. NAPIĘCIE HALLA

0x01 graphic

UH= -0,0465 V

UH= -0,473 mV

UH= -2,408 mV

  1. Wszystkie pomierzone napięcia mają znak ujemny więc jest to przewodnictwo elektronowe.

  1. KONCENTRACJA NOŚNIKÓW

B= 0,36T

e= 1.602*10-19 C

I= 3,2 mA

0x01 graphic

n0x01 graphic
3,09*1020 0x01 graphic

n0x01 graphic
1,52*1024 0x01 graphic

n0x01 graphic
0,75*1022 0x01 graphic

  1. Ruchliwość nośników

V= U3-5

0x01 graphic

U3-5= 6,0915 V

0x01 graphic
= 0,848 0x01 graphic

U3-5= 0,006453 V

0x01 graphic
= 8,144 0x01 graphic

U3-5= 0,0025905 V

0x01 graphic
= 103,208 0x01 graphic

5. Rachunek błędów

ΔI = 0,000175 A = 0,175 mA

ΔUH = 0,000001 V = 0,001 mV

ΔU3-5 = 0,01 mV

  1. dla Ge

Δd = 0,00005 m

ΔB = 0,018 T

Δl = 0,0004 m

Δb = 0,0001 m

-błąd bezwzględny koncentracji

0x01 graphic

-błąd względny koncentracji

0x01 graphic

-błąd bezwzględny ruchliwości

0x01 graphic

-błąd względny ruchliwości

0x01 graphic

  1. dla HgCdTe

Δd = 0,000001 m

ΔB = 0,018 T

Δl = 0,0004 m

Δb = 0,0001 m

-błąd bezwzględny koncentracji

0x01 graphic

-błąd względny koncentracji

0x01 graphic

-błąd bezwzględny ruchliwości

0x01 graphic

-błąd względny ruchliwości

0x01 graphic

  1. dla InSb

Δd = 0,00004 m

ΔB = 0,018 T

Δl = 0,0004 m

Δb = 0,0001 m

-błąd bezwzględny koncentracji

0x01 graphic

-błąd względny koncentracji

0x01 graphic

-błąd bezwzględny ruchliwości

0x01 graphic

-błąd względny ruchliwości

0x01 graphic

WNIOSKI I OCENA OTRZYMANYCH REZULTATÓW

Wyniki rezultatów ( znak wyliczonych napięć Halla dla badanych próbek ) określają, z jakim rodzajem przewodnictwa mamy do czynienia. Dla kolejnych próbek jest to :

- dla Ge przewodnictwo elektronowe UH= -0,0465 V

- dla HgCdTe przewodnictwo elektronowe UH= -0,473 mV

- dla InSb przewodnictwo elektronowe UH= -2,408 mV

Koncentracje najmniejszą ma InSb a ruchliwość jest najmniejsza dla Ge.

Największą koncentracje nośników mamy w przypadku HgCdTe, za to największą ruchliwością odznacza się InSb.

Największy błąd względny otrzymujemy dla HgCdTe - jest to spowodowane największym błędem przy określaniu grubości próbki przewodnika. Błąd w wyznaczaniu grubości wynosi 0.1 mm, natomiast grubość tej próbki została określona na 0.1 mm. Błąd względny jest równy w tym przypadku 100 %, dla próbki InSb - 25 %, a dla Ge - 20 %.

Pracę wykonał: ......................................................... dnia 5.06.2004r.

(podpis)

0x08 graphic

Uwagi prowadzącego ćwiczenia:

5



Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
Wojskowa Akademia Techniczna8
Rynek pracy, Wojskowa Akademia Techniczna - Zarządzanie i Marketing, Licencjat, II Rok, Semestr 3, R
Formy pieniądza, Wojskowa Akademia Techniczna - Zarządzanie i Marketing, Licencjat, II Rok, Semestr
BADANIA, Wojskowa Akademia Techniczna - Zarządzanie i Marketing, Licencjat, II Rok, Semestr 4, Badan
Ustanie stosunku pracy, Wojskowa Akademia Techniczna - Zarządzanie i Marketing, Licencjat, II Rok, S
Pytania z nr folii + odpowiedzi, Wojskowa Akademia Techniczna (WAT), Lokalne Sieci Komputerowe, Zali
Wojskowa Akademia Techniczna
Wojskowa Akademia Techniczna
Czas pracy, Wojskowa Akademia Techniczna - Zarządzanie i Marketing, Licencjat, II Rok, Semestr 3, Po
5. Wykład MP, Wojskowa Akademia Techniczna (WAT), Obwody i Sygnały, Materiały 2013
8. Wykład, Wojskowa Akademia Techniczna (WAT), Obwody i Sygnały, Materiały 2013
6. Wyklad MP, Wojskowa Akademia Techniczna (WAT), Obwody i Sygnały, Materiały 2013
ZARZADZANIE-STRATEGICZNE-1, Wojskowa Akademia Techniczna - Zarządzanie i Marketing, Licencjat, II Ro
mojeok, Wojskowa Akademia Techniczna
21++, Ćwiczenia nr 21, WOJSKOWA AKADEMIA TECHNICZNA
Tworzenie łańcucha wartości dodanej, Tworzenie Łańcucha Wartości Dodanej, WOJSKOWA AKADEMIA TECHNI
LAB 36, WOJSKOWA AKADEMIA TECHNICZNA
09, Fiza9(2), WOJSKOWA AKADEMIA TECHNICZNA

więcej podobnych podstron