Предишен ◈ Следващото

Измерването на напрежението зала, като функция на ток при постоянно магнитно поле: определяне на плътността и мобилността на носители на заряд.

Измерването на напрежението зала, като функция на магнитното поле на постоянен ток: определяне на коефициента Хол.

Измерването на напрежението зала, като функция на температурата.

Определяне на плътността и мобилността на носители на заряд в германий п

Ефект на Хол - важен експериментален метод, който позволява да се определят параметрите на микроскопични частици от метали и полупроводници.

За да се наблюдава ефект на Хол в този експеримент, като се използва проба от п-тип германий под формата на правоъгълник, който се поставя в постоянно магнитно poleB както е показано на Фиг.1. Ако tokItechot през пробата, напрежението (на напрежение на Хол) определя перпендикулярно магнитно polyuB. Така tokIyavlyaetsya предизвика ефект на Хол, който в този случай е описан от:

R- Зала коефициент, който зависи от материала и температурата. В равновесни условия (Фиг.1) за слаби магнитни полета Зала коефициент

Определяне на плътността и мобилността на носители на заряд в германий п
Тя може да бъде изразена като функция на плътността на заряда (концентрация носител) и електрони и дупки мобилности на:

Определяне на плътността и мобилността на носители на заряд в германий п
(Общо електронната плътност)

Определяне на плътността и мобилността на носители на заряд в германий п
: Плътност на електрони (електронен проводимост, произтичащи поради примеси)

Определяне на плътността и мобилността на носители на заряд в германий п
: Плътност на отвора (вътрешна проводимост)

От уравнение (2) следва, че полярността преобладаващата носители на заряд може да се определи от

Определяне на плътността и мобилността на носители на заряд в германий п
, ако те магнитна сила ток I poleBizvestny. Когато тънък извадка от напрежението зала ще бъде по-висока.

Онечиствания елементи, група 5, като антимон, фосфор, As, Ge в кристалната решетка създаване на допълнителни електрони в групата на проводимост (Фигура 2).

Определяне на плътността и мобилността на носители на заряд в германий п

Тяхната активиране енергия Е, приблизително равна на 0.01 ЕГ, значително по-малко от активиране енергия Е (междинната зона, заключване зона) основни електрони и дупки от термично движение (характеристика на носители на заряд). При стайна температура в легирани германий електронна плътност преобладава над присъщата плътност носител на заряд (

Определяне на плътността и мобилността на носители на заряд в германий п
и
Определяне на плътността и мобилността на носители на заряд в германий п
). В този случай, движението на таксите се дължи главно на примеси електрони. Плътността на електрон на примес може да бъде определена от измереното напрежение на Хол като функция на ток.

От уравнения (1) и (2):

Мобилност - мярка за взаимодействието между носители на заряд и кристалната решетка. Мобилност определя (в случай на мобилност от п-тип германий

Определяне на плътността и мобилността на носители на заряд в германий п
електрони създаден с помощта на примеси, т.е. донори):

E- електрическо поле, възникващи в резултат на намаляване на напрежението

На електрическото поле Emozhet се определя чрез намаляване napryazheniyaUi дължина германий проба:

Процентът на изместване може да се определи от състоянието на равновесие, когато силата на Лоренц се компенсира чрез електрическа енергия възникващи поради областта на Хол (Фиг.1)

където можете да използвате зависимостта

Определяне на плътността и мобилността на носители на заряд в германий п
как

Заместването уравнение (5) и (7) в уравнение (4), мобилност отвор може да бъде изчислена при стайна температура като съотношение:

Current Ic е създадена като полупроводници поток от дупки и електрони;

плътност носител зависи от концентрацията на примесите и температура. При ниска температура почивка връзка, електроните се освобождават. Плътността на електрони на онечистването

Определяне на плътността и мобилността на носители на заряд в германий п
увеличава с повишаване на температурата. Повишаването на температурата предизвиква термично възбуждане на електрони, когато те преминават от валентната зона на лентата проводимост. Актуални генерирани примес носители на заряд е много по-голям от сегашния, получени от собствената носители (в този случай, те могат дори да бъдат пренебрегвани). Shift присъщо за доминиращата примеси проводимостта, можем да наблюдаваме в измерването на напрежението зала в зависимост от температурата.

Напрежението Hall в зависимост от температурата се основава на прости уравнения (1) и (2):

Ако приемем, че мобилността на електрони и дупки са различни. Въвеждане на коефициент на мобилността

След това (2) може да бъде пренаписана:

За окис без полупроводници зависимост от размера на носители на заряд на температурата може да се изрази

Определяне на плътността и мобилността на носители на заряд в германий п

J / K - Болцман постоянна.

Каталог на плътностите nipest температура зависимостта:

където плътността

Определяне на плътността и мобилността на носители на заряд в германий п
Тя може да бъде представена приблизително по следния начин:

плътност

Определяне на плътността и мобилността на носители на заряд в германий п
в случай на външна проводимост може да се представи с уравнението (3). За техните собствени превозвачи
Определяне на плътността и мобилността на носители на заряд в германий п
, където квадратно уравнение за
Определяне на плътността и мобилността на носители на заряд в германий п
Той има следното решение:

С помощта на уравнението (11), (15)

Определяне на плътността и мобилността на носители на заряд в германий п
и
Определяне на плътността и мобилността на носители на заряд в германий п
, можете да откриете зависимостта на напрежението Зала на температурата. отделихте
Определяне на плътността и мобилността на носители на заряд в германий п
= 0.7 ЕГ eksperimentaP7.2.1.5 резултати. като стойност на напрежението, непознатото ще бъде само 2 възможности:
Определяне на плътността и мобилността на носители на заряд в германий п
ик.

Свързани статии

Подкрепете проекта - споделете линка, благодаря!