《大学物理实验》课程教学资源(专家讲座PPT)霍耳效应

变温霍尔效应
变温霍尔效应

▣1879年,霍尔(EHHa)在研究通有电流的 导体在磁场中受力的情况时,发现在垂直于 磁场和电流的方向上产生了电动势,这个电 磁效应称为“霍尔效应”。 ▣1985年德国克利青发现量子霍耳效应获得诺 贝尔奖。 目 1998年普林斯顿大学的崔琦、斯坦福大學的 Laughlin,哥倫比亞大學的Stormer因研究 量子霍尔液体获得诺贝尔奖
1879年,霍尔(E.H.Hall)在研究通有电流的 导体在磁场中受力的情况时,发现在垂直于 磁场和电流的方向上产生了电动势,这个电 磁效应称为“霍尔效应” 。 1985年德国克利青发现量子霍耳效应获得诺 贝尔奖。 1998年普林斯顿大学的崔琦、斯坦福大學的 Laughlin,哥倫比亞大學的Stormer 因研究 量子霍尔液体获得诺贝尔奖

▣半导体是指具有中等程度导电性的材料, 其电导率一般在 106≈104(2·m) ▣金属是指良导体,电导率的量级 10(Qm ▣绝缘体是指具有极低电导率的材料 100≈10-20(2·m)
半导体是指具有中等程度导电性的材料, 其电导率一般在 金属是指良导体,电导率的量级 绝缘体是指具有极低电导率的材料 ( ) 7 1 10 − m ( ) 6 4 1 10 ~ 10 − − m ( ) 1 0 2 0 1 10 ~ 10 − − − m

▣在相同电流强度和磁感应强度的条件下,半 导体材料的霍耳效应比金属大多个数量级左 右。这是因为半导体的载流子浓度比金属的 自由电子浓度要小许多数量级。因此,在半 导体和金属中要得到相同电流强度,半导体 载流子的速度就要大许多。而速度大,所受 的洛伦兹力就大,与之相平衡的静电力就大, 所以霍耳效应就大
在相同电流强度和磁感应强度的条件下,半 导体材料的霍耳效应比金属大多个数量级左 右。这是因为半导体的载流子浓度比金属的 自由电子浓度要小许多数量级。因此,在半 导体和金属中要得到相同电流强度,半导体 载流子的速度就要大许多。而速度大,所受 的洛伦兹力就大,与之相平衡的静电力就大, 所以霍耳效应就大

▣半导体的电导率介于导体和绝缘体之间。以 室温下的铜和硅为例,后者小13个量级。 且金属电阻随温度增加而增加,半导体则随 温度增加减小,即温度越高,导电性越好
半导体的电导率介于导体和绝缘体之间。以 室温下的铜和硅为例,后者小13个量级。 且金属电阻随温度增加而增加,半导体则随 温度增加减小,即温度越高,导电性越好

▣利用霍尔效应,可以确定半导体的导电类型 和载流子浓度,利用霍尔系数和电导率的联 合测量,可以用来研究半导体的导电机构 (本征导电和杂质导电)和散射机构(品格散 射和杂质散射),进一步确定半导体的迁移 率、禁带宽度、杂质电离能等基本参数
利用霍尔效应,可以确定半导体的导电类型 和载流子浓度,利用霍尔系数和电导率的联 合测量,可以用来研究半导体的导电机构 (本征导电和杂质导电)和散射机构(晶格散 射和杂质散射),进一步确定半导体的迁移 率、禁带宽度、杂质电离能等基本参数

口在绝对零度条件下,半导体的电子全部束缚 在原子上,能量低,处于价带。温度升高时, 部分电子由于热运动,脱离原子的束缚,进 入导带。所以温度升高,半导体的电导率升 高。 ▣而金属温度升高导致电子与原子以及电子与 电子的碰撞加刷,电导降低,电阻增加
在绝对零度条件下,半导体的电子全部束缚 在原子上,能量低,处于价带。温度升高时, 部分电子由于热运动,脱离原子的束缚,进 入导带。所以温度升高,半导体的电导率升 高。 而金属温度升高导致电子与原子以及电子与 电子的碰撞加剧,电导降低,电阻增加

目 根据霍尔效应原理制成的霍尔器 件,可用于磁场和功率测量,也 可制成开关元件,在自动控制和 信息处理等方面有着广泛的应用
根据霍尔效应原理制成的霍尔器 件,可用于磁场和功率测量,也 可制成开关元件,在自动控制和 信息处理等方面有着广泛的应用

实验目的 ▣1.了解半导体中霍尔效应的产生原理,霍 尔系数的意义及其副效应的产生和消除; ▣2,掌握利用霍尔效应测量材料的电输运性 质的原理和实验方法: ▣3.验证碲镉汞单晶样品P型导电到N型导电 的转变。 ▣4.从液氨温度开始,测量温度变化对霍尔效 应的影响
实验目的 1. 了解半导体中霍尔效应的产生原理,霍 尔系数的意义及其副效应的产生和消除; 2. 掌握利用霍尔效应测量材料的电输运性 质的原理和实验方法; 3. 验证碲镉汞单晶样品P型导电到N型导电 的转变。 4.从液氮温度开始,测量温度变化对霍尔效 应的影响

原理 ▣没有人工掺杂的半导体称为本征半 导体,本征半导体中的原子按照晶 格有规则地排列,产生周期性势场 在这一周期势场的作用下,电子的 能级展宽成准连续的能带
没有人工掺杂的半导体称为本征半 导体,本征半导体中的原子按照晶 格有规则地排列,产生周期性势场。 在这一周期势场的作用下,电子的 能级展宽成准连续的能带。 原理
按次数下载不扣除下载券;
注册用户24小时内重复下载只扣除一次;
顺序:VIP每日次数-->可用次数-->下载券;
- 《大学物理实验》课程教学资源(专家讲座PPT)扫描隧道显微镜.ppt
- 《大学物理实验》课程教学资源(专家讲座PPT)射线成像实验.ppt
- 中国科学技术:《大学物理实验》课程教学资源(专家讲座PPT)喇曼光谱与光谱技术(物理系:尹民).ppt
- 《大学物理实验》课程教学资源(专家讲座PPT)力学测量和热学测量.ppt
- 中国科学技术大学:《大学物理实验》课程教学资源(专家讲座PPT)光的力学效应系列实验.ppt
- 《大学物理实验》课程教学资源(专家讲座PPT)傅里叶光学和光学信息处理.ppt
- 《大学物理实验》课程教学资源(专家讲座PPT)偏振光的研究.ppt
- 《大学物理实验》课程教学资源(专家讲座PPT)电磁学测量.ppt
- 《大学物理实验》课程教学资源(专家讲座PPT)X射线光电子能谱的物理学原理及其在表面分析中的应用.ppt
- 兰州交通大学:《大学物理实验》课程教学资源(教案讲义,打印版)引导设计性实验(57-69).pdf
- 兰州交通大学:《大学物理实验》课程教学资源(教案讲义,打印版)综合性实验(41-56).pdf
- 兰州交通大学:《大学物理实验》课程教学资源(教案讲义,打印版)基础性实验(20-40).pdf
- 兰州交通大学:《大学物理实验》课程教学资源(教案讲义,打印版)基础性实验(10-19).pdf
- 兰州交通大学:《大学物理实验》课程教学资源(教案讲义,打印版)基础性实验(1-9).pdf
- 兰州交通大学:《电磁场与电磁波》课程教学资源(PPT课件)第4章 静态场的解.ppt
- 兰州交通大学:《电磁场与电磁波》课程教学资源(PPT课件)第3章 恒定电流的电场和磁场.ppt
- 兰州交通大学:《电磁场与电磁波》课程教学资源(PPT课件)第2章 静电场.ppt
- 兰州交通大学:《电磁场与电磁波》课程教学资源(PPT课件)第5章 时变电磁场.ppt
- 兰州交通大学:《电磁场与电磁波》课程教学资源(PPT课件)第1章 矢量分析(负责人:封志宏).ppt
- 兰州交通大学:《电磁场与电磁波》课程教学资源(试卷习题)各章课后习题与解答.doc
- 兰州交通大学:《大学物理实验》课程教学资源(PPT课件讲稿)正电子谱学及其应用.ppt
- 兰州交通大学:《大学物理实验》课程教学资源(PPT课件讲稿)物理实验课程建设思想和教学实践.ppt
- 兰州交通大学:《大学物理实验》课程教学资源(PPT课件讲稿)大学物理实验绪论(负责人:鲁怀伟).ppt
- 兰州交通大学:《大学物理实验》课程教学资源(PPT课件讲稿)薄透镜焦距的测定.ppt
- 兰州交通大学:《大学物理实验》课程教学资源(PPT课件讲稿)光的等厚干涉.ppt
- 兰州交通大学:《大学物理实验》课程教学资源(PPT课件讲稿)动态杨氏模量的测定.ppt
- 兰州交通大学:《大学物理实验》课程教学资源(PPT课件讲稿)电位差计实验.ppt
- 兰州交通大学:《大学物理实验》课程教学资源(PPT课件讲稿)非线性电路混沌实验.ppt
- 兰州交通大学:《大学物理实验》课程教学资源(PPT课件讲稿)光电效应和普朗克常数的测量.ppt
- 兰州交通大学:《大学物理实验》课程教学资源(PPT课件讲稿)全息照相.ppt
- 兰州交通大学:《大学物理实验》课程教学资源(PPT课件讲稿)双棱镜测激光波长.ppt
- 兰州交通大学:《大学物理实验》课程教学资源(PPT课件讲稿)声速的测量.ppt
- 兰州交通大学:《大学物理实验》课程教学资源(PPT课件讲稿)惠斯通电桥.ppt
- 兰州交通大学:《大学物理实验》课程教学资源(PPT课件讲稿)数字式磁滞徊线测定实验.ppt
- 兰州交通大学:《大学物理实验》课程教学资源(PPT课件讲稿)望远镜与显微镜的组装.ppt
- 兰州交通大学:《大学物理实验》课程教学资源(PPT课件讲稿)杨氏模量的测定.ppt
- 兰州交通大学:《大学物理实验》课程教学资源(PPT课件讲稿)液体粘滞系数的测定.ppt
- 兰州交通大学:《大学物理实验》课程教学资源(PPT课件讲稿)液体表面张力系数的测定.ppt
- 兰州交通大学:《大学物理实验》课程教学资源(PPT课件讲稿)用伏安法研究线性与非线性电阻.ppt
- 兰州交通大学:《大学物理实验》课程教学资源(PPT课件讲稿)示波器的调整与使用.ppt