Если поместить полупроводник, через который протекает электрический или тепловой поток в магнитное поле, то в нём возникают гальваномагнитные и термомагнитные явления.
Гальваномагнитные явления возникают в полупроводниках при одновременном воздействии электрического и магнитного полей, а термомагнитные явления – при одновременном воздействии магнитного и теплового полей. К гальваномагнитным явлениям относятся эффекты Холла, Эттингсгаузена, а к термомагнитным – эффекты Риги-Ледюка, Нернста-Эттингсгаузена.
В настоящей работе рассматривается эффект Холла, который используется для исследования электрофизических свойств полупроводников. Данный эффект носит имя американского физика Эдвина Холла, который впервые наблюдал его в 1879 году в тонких пластинах золота.
 
На каждой измерительной схеме присутствует свой набор инструментов. Их можно разделить на управляющие и регистрирующие. 
 
Управляющие инструменты – это инструменты, связанные с источниками воздействия:
· Нагреватель. Предназначен для включения (выключения) нагрева.
· Управляемый источник тока 1. Предназначен для изменения тока через образец.
· Управляемый источник тока 2. Предназначен для изменения тока через катушку, создающую магнитное поле в образце.
· Функциональный генератор схемы № 2. Предназначен для пилообразного изменения тока через катушку, создающую магнитное поле в образце.
· Функциональный генератор схемы № 3. Предназначен для изменения тока через катушку, создающую магнитное поле в образце. Генератор задает положительные и отрицательные значения тока одинаковой амплитуды.
 
Регистрирующие инструменты – это измерительные приборы, которые представляют измеренные данные:
· Измеритель температуры.
· Вольтметр V1. Предназначен для измерения напряжения вдоль линии тока.
· Амперметр (А). Предназначен для измерения силы тока.
· Вольтметр V2. Предназначен для измерения э.д.с. Холла.
· Вольтметр специальный Vs2. Предназначен для измерения средней э.д.с. Холла.
· Измеритель индукции (B). Предназначен для измерения величины индукции магнитного поля.
· Измеритель средней индукции (B). Предназначен для измерения средней величины индукции магнитного поля.
· Электронный осциллограф. Предназначен для измерения зависимости э.д.с. Холла от индукции магнитного поля.
Все регистрирующие инструменты имеют кнопки , с помощью которых можно включить (или выключить) запись измеренных данных в таблицу Рабочей тетради.
 
На каждой измерительной схеме присутствует свой набор инструментов. Их можно разделить на управляющие и регистрирующие. 
 
Управляющие инструменты – это инструменты, связанные с источниками воздействия:
· Нагреватель. Предназначен для включения (выключения) нагрева.
· Управляемый источник тока 1. Предназначен для изменения тока через образец.
· Управляемый источник тока 2. Предназначен для изменения тока через катушку, создающую магнитное поле в образце.
· Функциональный генератор схемы № 2. Предназначен для пилообразного изменения тока через катушку, создающую магнитное поле в образце.
· Функциональный генератор схемы № 3. Предназначен для изменения тока через катушку, создающую магнитное поле в образце. Генератор задает положительные и отрицательные значения тока одинаковой амплитуды.
 
Регистрирующие инструменты – это измерительные приборы, которые представляют измеренные данные:
· Измеритель температуры.
· Вольтметр V1. Предназначен для измерения напряжения вдоль линии тока.
· Амперметр (А). Предназначен для измерения силы тока.
· Вольтметр V2. Предназначен для измерения э.д.с. Холла.
· Вольтметр специальный Vs2. Предназначен для измерения средней э.д.с. Холла.
· Измеритель индукции (B). Предназначен для измерения величины индукции магнитного поля.
· Измеритель средней индукции (B). Предназначен для измерения средней величины индукции магнитного поля.
· Электронный осциллограф. Предназначен для измерения зависимости э.д.с. Холла от индукции магнитного поля.
Все регистрирующие инструменты имеют кнопки , с помощью которых можно включить (или выключить) запись измеренных данных в таблицу Рабочей тетради.
 
Измерительный блок состоит из магнитной системы с образцом и электронной части. Блок реализует классическую схему измерений для исследования эффекта Холла и позволяет создавать постоянное магнитное поле с индукцией B до 2 Тл. Ток через образец может достигать 20 мА. Образец укреплен на малогабаритном нагревателе, который позволяет проводить измерения в диапазоне температур 293–393 К.

К компютеру измерительный блок подсоединяется через звуковую плату типа Crystall. Потребляемая мощность блока 100 Вт.
 
Программное обеспечение управления измерительным блоком представлено приложением Server.exe, которое может работать самостоятельно, независимо от Hall.exe – программе общения с пользователем.
Назначение этой программы – передавать от компьютера сигналы, необходимые для работы измерительного блока, получать измеренные величины, преобразовывать их и передавать программе общения с пользователем. 
Окно программы управления выглядит следующим образом:

 
В нем можно выделить две области: «Сервер» и «Клиент». В области сервера представлено слово состояния, по которому можно оценить правильность работы измерительного блока, и буфер с измеренными значениями. В области клиента имеется возможность видеть буфер с командами и заданными значениями воздействий, которые поступают от программы общения с пользователем.
Также программа позволяет изменить параметры образца и ввести аддитивную коррекцию для измерителя температуры.
Внимание! Эти изменения следует проводить только лаборанту.

Temp  [°C]	ro  [Ом/м]	
Tok  [мA]	R  [Om]	
B  [T]	n(p)  [1/m^3]	

U  [В]	Rx  [м^3/Кл]	
EDS  [мВ]	EDS H  [В]	

Образец	Образец 1	
Длина, мм	1	
Ширина, мм	1	
Толщина, мм	0,3	

Temp	Tok	B	U	EDS	ro	R	n(p)	Rx	EDS H	
22,69	0,9912	0,04008	1,714	4,932	0,5188	1,729	-1,453E17	-43,03	-1,709	
28,72	0,9914	0,01208	1,787	1,826	0,5407	1,802	-4,194E16	-149	-1,785	
23,08	0,9919	0,03066	1,722	3,882	0,5209	1,736	-1,106E17	-56,5	-1,718	
22,24	0,9926	0,04954	1,71	5,84	0,5169	1,723	-1,803E17	-34,66	-1,704	
21,85	0,9932	0,05891	1,707	6,872	0,5156	1,719	-2,151E17	-29,06	-1,7	
19,49	0,995	0,0006237	1,681	0,396	0,5069	1,69	-2,308E15	-2709	-1,681	
23,7	0,9954	0,02134	1,729	3,044	0,5211	1,737	-7,691E16	-81,27	-1,726	

Eg = –2*k/q*tg(угла наклона) = -0,0005245 эВ

Eg = –2*k/q*tg(угла наклона) = -0,03264 эВ
Eg = –2*k/q*tg(угла наклона) = -0,0005245 эВ

Московский ордена Ленина, ордена Октябрьской Революции и ордена Трудового Красного Знамени
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ им.Н.Э.БАУМАНА

Факультет РЛ
      Кафедра РЛ6     .
Отчет
по лабораторной работе
Исследование свойств носителей заряда в полупроводниках

Выполнил студент гр. 02-ЕЮ2
Иванов С.С.
Проверил преподаватель
Сидоров П.П.