產(chǎn)品簡述
在 20 世紀(jì)上半葉，霍爾系數(shù)及電阻率的測量一致推動著固體導(dǎo)電理論和半導(dǎo)體電子論的發(fā)展。 霍爾系數(shù)與電導(dǎo)率的測量是分析半導(dǎo)體純度及雜質(zhì)種類的重要手段?；魻栃?yīng)不但使測定半導(dǎo)體材 料電學(xué)參數(shù)的主要手段，而且利用該效應(yīng)制成的霍爾器件已廣泛用于非電量的電測量、自動控制和 信息處理等方面。 一般的教學(xué)用變溫霍爾效應(yīng)實驗儀的溫度范圍約在-200℃～+150℃，溫度從低到高基本可以包 括半導(dǎo)體的強(qiáng)電離區(qū)（含飽和區(qū)）、過渡區(qū)和本征激發(fā)區(qū)。通過測量霍爾系數(shù)和電導(dǎo)率隨溫度的變化 可以計算出載流子遷移率隨溫度的變化，并反映載流子的激發(fā)和散射機(jī)制；通過測量本征激發(fā)區(qū)的 霍爾系數(shù)隨溫度的變化關(guān)系還可以計算出半導(dǎo)體的禁帶寬度。由于低溫需要使用液氮，且實際使用 是在連續(xù)自然升溫過程中進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，其配套的硬件成本也更高，同時對液氮的保管存儲也增加 了額外的管理負(fù)擔(dān)，低溫對于教學(xué)也存在一定的安全隱患。為了克服上述不足、達(dá)到同樣的教學(xué)目 標(biāo)，本實驗儀通過精心篩選多種不同的霍爾元件，可以實現(xiàn)在-20℃～+140℃范圍內(nèi)體現(xiàn)飽和區(qū)、過 渡區(qū)和本征激發(fā)區(qū)的特點。 通過實驗，可以判斷導(dǎo)電類型，并深刻認(rèn)識到溫度對半導(dǎo)體有關(guān)參數(shù)（如載流子濃度、電導(dǎo)率、 霍爾系數(shù)、遷移率等）的具體影響，繪制相關(guān)溫度特性曲線；可以根據(jù)載流子激發(fā)機(jī)制和散射機(jī)制 對溫度特性曲線做出解釋，加深對相關(guān)知識的理解；還可以計算個別半導(dǎo)體的禁帶寬度，并認(rèn)識摻 雜對半導(dǎo)體特性的影響等。
產(chǎn)品特點
1. 實驗溫度在-20℃～+140℃相對安全的范圍內(nèi)。一溫度（精確到 0.1℃）的穩(wěn)定調(diào)節(jié)，優(yōu)于液 氮難以穩(wěn)定的單向升溫過程，同時不引入耗
2. 利用半導(dǎo)體熱電片可以實現(xiàn)實驗溫度范圍內(nèi)任材和管理成本（如液氮）。
3. 溫度測量準(zhǔn)確、響應(yīng)迅速，即使手動調(diào)節(jié)也能達(dá)到 1 分鐘內(nèi)溫度基本穩(wěn)定。
4. 待測樣品種類豐富，包含 4 種半導(dǎo)體材料、2 種不同導(dǎo)電類型，可研究摻雜濃度對元件溫度
敏感性的影響，并直觀地顯示出半導(dǎo)體中含有空穴和電子兩種載流子類型。
5. 可以采用兩種實驗方法對樣品的霍爾系數(shù)和電導(dǎo)率進(jìn)行測量。
6. 采用通用萬用表，可在多場景、多實驗中使用，特別適合創(chuàng)新實驗室。
7. 由于工作電流和勵磁電流均可調(diào)，本實驗儀既可以完成變溫霍爾效應(yīng)實驗，也可以完成室 溫霍爾效應(yīng)的相關(guān)實驗內(nèi)容。
實驗內(nèi)容
1. 測量不同樣品（包括 3 個 N 型和 1 個 P 型材料）的霍爾電壓、工作電壓與溫度的關(guān)系
2. 研究不同樣品的霍爾系數(shù)、電導(dǎo)率、載流子遷移率與溫度的關(guān)系曲線
3. 通過霍爾電壓與溫度的關(guān)系，計算處于本征激發(fā)區(qū)的樣品的禁帶寬度
4. 研究不同樣品的磁阻效應(yīng)。
5. 研究室溫下霍爾電壓與工作電流的關(guān)系，計算室溫下的霍爾靈敏度
6. 研究室溫下霍爾電壓與磁感應(yīng)強(qiáng)度的關(guān)系
