Файл: Лабораторная работа 1 Изучение эффекта Холла в полупроводниках по курсу Информационноизмерительная техника в электроэнергетике.docx

Скачать файл
Заказать решение

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 22.11.2023

Просмотров: 72

Скачиваний: 7

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

Лабораторная работа 1 «Изучение эффекта Холла в полупроводниках» по курсу «Информационно-измерительная техника в электроэнергетике»



Тема 5. Усилители постоянного и переменного тока. Характеристики и параметры. Обратная связь. Операционные усилители. Характеристики и параметры. Схемы на операционных усилителях: генераторы, дифференцирующие и интегрирующие устройства
Цель работы: экспериментальное изучение физической сущности эффекта Холла, исследование зависимости ЭДС Холла от величины магнитного поля и от тока.
1. Порядок запуска ВЛР

1.1. Получите доступ к виртуальному рабочему столу. Инструкция по доступу прилагается к заданию в курсе.

1.2. Откройте на виртуальном рабочем столе папку «Лабораторные работы», выберите папку «ВЛК „Электротехническое материаловедение. Изучение свойств полупроводниковых материалов“», в ней – папку 2 «Изучение эффекта Холла в полупроводниках». Откройте ее.

1.3. Запустите двойным щелчком файл «Лабораторная установка», откроется окно ВЛР (рис. 1), основными элементами которого являются:

– информационная панель с тремя вкладками;

– этапы лабораторной работы (0–4);

– лабораторная установка.



Рис. 1. Интерфейс ВЛР
Информационная панель состоит из трех вкладок (в верхней части панели):

– программа работы,

– справочный материал,

– о программе.

Вкладка «Программа работы» содержит описание всех 4 этапов ВЛР. Переключение между этапами производится с помощью блока пронумерованных кнопок, расположенных в правом нижнем углу окна программы. Недоступные этапы обозначены серым цветом, доступные – светло-зеленым цветом, активный этап – темно-зеленым цветом.

Управление Лабораторной установкой производится при помощи мыши. Все активные элементы лабораторной установки подсвечены цветными маркерами. Для того чтобы скрыть или показать информационную панель
, повторно щелкните левой кнопкой мыши, наведя курсор на активную вкладку информационной панели.

2. Схема лабораторной установки


Рис. 2. Принципиальная схема снятия вольтамперной характеристики


Рис. 3. Принципиальная схема изучения эффекта Холла в полупроводниках
3. Методические рекомендации

  1. Ознакомиться с физической природой эффекта Холла в полупроводниках.

  2. Ознакомиться с программой выполнения лабораторной работы.

  3. Внести начальные данные в табл. 1.

  4. Выполнить работу согласно программе для заданных начальных данных (определение постоянной Холла и концентрации основных свободных носителей зарядов).

  5. Результаты измерений скопировать и занести в табл. 2.

  6. Используя уравнения 1−2, рассчитать, соответственно, величину константы Холла (Rх, [м3/(А · с)]) и концентрации основных свободных носителей зарядов.

  7. Выполнить работу согласно программе для заданных начальных данных (определение проводимости и подвижности основных свободных носителей зарядов).

  8. Используя уравнения 3−4, рассчитать, соответственно, величину удельной проводимости полупроводника (γ, [См/м]) и величину подвижности основных свободных носителей зарядов (µn, [м2/(с · В)]). Результаты расчетов занести в табл. 3.

  9. Построить графические зависимости , .

  10. Объяснить полученные зависимости.

  11. Ответить на контрольные вопросы.


Расчётные формулы:

Постоянная (константа) Холла:
(1)

где Rx – постоянная Холла, [м3/(А · с)];

Ux − ЭДС Холла, [мВ];

I– ток, протекающий по полупроводнику, [мА];

а – толщина пластины, [мм];

В – магнитная индукция внешнего магнитного поля, [мТл].
Концентрация свободных носителей зарядов:

(2)

где – постоянная Холла, [м3/(А · с)];

е – заряд электрона – -1,6 ·10-19, [Кл].
Удельная проводимость полупроводника:

. (3)

Подвижность основных свободных носителей зарядов:

. (4)

Смотрите также файлы