Заказ работы

Заказать
Каталог тем

Самые новые

Значок файла Зимняя И.А. КЛЮЧЕВЫЕ КОМПЕТЕНТНОСТИ как результативно-целевая основа компетентностного подхода в образовании (4)
(Статьи)

Значок файла Кашкин В.Б. Введение в теорию коммуникации: Учеб. пособие. – Воронеж: Изд-во ВГТУ, 2000. – 175 с. (5)
(Книги)

Значок файла ПРОБЛЕМЫ И ПЕРСПЕКТИВЫ КОМПЕТЕНТНОСТНОГО ПОДХОДА: НОВЫЕ СТАНДАРТЫ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ (6)
(Статьи)

Значок файла Клуб общения как форма развития коммуникативной компетенции в школе I вида (11)
(Рефераты)

Значок файла П.П. Гайденко. ИСТОРИЯ ГРЕЧЕСКОЙ ФИЛОСОФИИ В ЕЕ СВЯЗИ С НАУКОЙ (12)
(Статьи)

Значок файла Второй Российский культурологический конгресс с международным участием «Культурное многообразие: от прошлого к будущему»: Программа. Тезисы докладов и сообщений. — Санкт-Петербург: ЭЙДОС, АСТЕРИОН, 2008. — 560 с. (16)
(Статьи)

Значок файла М.В. СОКОЛОВА Историческая память в контексте междисциплинарных исследований (15)
(Статьи)

Каталог бесплатных ресурсов

Исследование эффекта Холла в полупроводниках

ИССЛЕДОВАНИЕ ЭФФЕКТА ХОЛЛА В ПОЛУПРОВОДНИКАХ1 ЦЕЛЬ РАБОТЫИсследование эффекта Холла и определение типа, концентрации и подвижности носителей заряда в полупроводнике.2 БИБЛИОГРАФИЯ1 Савельев И.В. Курс физики: Учеб. пособие для студентов втузов.- [В 3-х т.].- Т.2: Электричество и магнетизм. Волны. Оптика.- М.: Наука, 1989.- 496 с. 2 Трофимова Т.И. Курс физики.- М.: Высш. шк., 1998.- 478 с.3 ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ВВЕДЕНИЕСуть эффекта Холла заключается в следующем: если через металлическую или полупроводниковую пластинку, помещенную в магнитное поле, пропустить постоянный ток плотностью , направление которого перпендикулярно вектору , то на ее плоскостях в направлении, перпендикулярном и , возникнет разность потенциалов j1 - j2. Появление поперечной разности потенциалов на проводнике с током в магнитном поле называется эффектом Холла (рисунок 1).
Рисунок 1

Холловская разность потенциалов определяется выражением                             UН = R b j B,                                               (1)где b - расстояние между рассматриваемыми параллельными гранями проводника; j - плотность тока; В - магнитная индукция поля; R - коэффициент пропорциональности (постоянная Холла).Простейшая микроскопическая теория эффекта Холла основана на представлении о свободных носителях заряда в проводнике. Рассмотрим проводник в форме прямоугольной пластинки, через которую течет ток плотностью j (рисунок 2).
Рисунок 2

В отсутствие магнитного поля ток в пластинке обусловлен электрическим полем , создаваемым внешним источником. Эквипотенциальные поверхности этого поля образуют систему перпендикулярных к вектору  плоскостей. Две из них изображены на рисунке 2 сплошными линиями. Потенциал в любой точке каждой из плоскостей, а, следовательно, и в точках 1 и 2, одинаков. Поскольку носители заряда – электроны - имеют отрицательный заряд, то скорость их упорядоченного движения  направлена противоположно вектору плотности тока . При появлении магнитного поля, перпендикулярного направлению тока, каждый носитель отрицательного заряда оказывается под воз-действием силы Лоренца, действующей со стороны магнитного поля и направленной как показано на рисунке 2 вдоль оси y вверх.                                  = е [ ] ,                                            (2)или в скалярной форме:                                  Fл = е ? <v> ? B.                                            (3)В результате у электронов появляется составляющая скорости, на-правленная к верхней границе пластины. У этой грани образуется избыток отрицательных зарядов, у нижней, соответственно, их недостаток. Следовательно, возникает дополнительное поперечное электрическое поле  и сила е , действующая на носители тока в направлении, противоположном силе Лоренца. При равенстве этих сил устанавливается стационарное распределение зарядов в  поперечном направлении. Соответствующее значение Е­b определяется условиемFл = Fe ,или                                              е <v> B = еЕb ,        откуда                                          Еb = <v> B.                                          (4)Поле складывается с полем , образуя результирующее поле . Поскольку эквипотенциальные поверхности должны оставаться перпендикулярными вектору напряженности поля, они займут положение, изображенное на рисунке 2 пунктиром. Точки 1 и 2, которые прежде лежали на одной и той же эквипотенциальной поверхности, теперь имеют разные потенциалы. Разность потенциалов между точками 1 и 2 связана с напряженностью поля Еb cоотношением:                         U1,2 = b Eb = b<v>B.                                      (5)Учитывая, что средняя скорость упорядоченного движения носителей заряда связана с плотностью тока соотношениемj = e n <v>,        или   <v> =  ,                        (6)находим                                                                       (7)Полученная формула совпадает с выражением (1), если положить                                    .                                          (8)Таким образом, постоянная Холла зависит от концентрации носителей заряда. Определив экспериментально R, можно найти и концентрацию носителей заряда. Важной характеристикой проводника является подвижность в нем носителей заряда. Подвижностью носителей заряда называется средняя скорость, приобретаемая носителями в электрическом поле, напряженность которого равна единице:                                        .                                          (9)Подвижность можно связать с проводимостью s и концентрацией носителей заряда. Действительно, j = e?n?<v>. Поделим обе части равенства на напряженность поля Е:Приняв во внимание, что , получим                                    s = e n <vо>.                                        (10)Измерив постоянную Холла и проводимость s, можно по формулам (8) и (10) найти концентрацию и подвижность носителей тока в образце. Нетрудно видеть, что знак поперечной разности потенциалов U1,2 зависит от знака движущихся зарядов. На рисунке 3 показан эффект Холла

Размер файла: 141.5 Кбайт
Тип файла: doc (Mime Type: application/msword)
Заказ курсовой диплома или диссертации.

Горячая Линия


Вход для партнеров