8. Записать результаты измерения в таблицу «Рабочей тетради», нажав кнопку «Записать».
9. При помощи управляющего инструмента «Ток в катушке» установить положительное значение силы тока, протекающего через катушку электромагнита. Значения силы тока, протекающего через катушку, при помощи калибровочной зависимости в рамках программного обеспечения пересчитываются в значения индукции магнитного поля В, которое регистрируется инструментом «Индукция» (например, 0,01 Тл).
10. Измерить суммарную ЭДС Холла при помощи вольтметра V2.
11. Записать результаты измерения в таблицу «Рабочей тетради», нажав кнопку «Записать».
12. При помощи управляющего инструмента «Ток в катушке» последовательно установить положительные значения силы тока, протекающего через катушку электромагнита соответствующие положительному значению индукции магнитного поля в зазоре электромагнита, от 0,02 до 0,2 Тл (пять – десять значений равномерно расположенных в указанном интервале изменения В), измеряя суммарную ЭДС Холла вольтметром V2 и записывая результаты в таблицу «Рабочей тетради».
13. Проделать п.п 6-12 для силы тока, протекающего через исследуемый образец, равной 2 мА, 3 мА.
1. Для осуществления расчетов необходимо открыть окно «построитель выражений», нажать кнопку «Вычислить».
2. Из таблицы определить значения ЭДС Холла в отсутствии магнитного поля в зазоре электромагнита
3. Определить значения постоянной Холла
4. Определить тип и концентрация свободных носителей заряда по формуле (6).
5. Сопротивление исследуемого образца определяется по закону Ома
6. Рассчитать удельное сопротивление и электропроводность исследуемого образца соответственно по уравнениям (13) и (14)
7. Рассчитать подвижности свободных носителей заряда по уравнению (10).
8. Построить график зависимостей измеренного суммарного значения ЭДС Холла
9. На панели «График» нажать кнопку «Новый».
10. В окне «Название» указать вид зависимости, например,
11. Выбрать оси координат. По вертикальной оси указать
12. Нажать кнопку «ОК». В результате появится семейство графиков
13. Аналогично пп. 8–12 построить график зависимости значения ЭДС Холла
Определение ЭДС Холла и ее составляющих, зависимости ЭДС Холла от индукции магнитного поля при фиксированных значениях тока через исследуемый образец, электропроводности и удельного сопротивления полупроводников, типа и концентрации носителей заряда, подвижности носителей заряда при комнатной температуре (схема измерения №2)
1. Включить программное обеспечение стенда для исследования эффекта Холла, выбрать в меню «Измерение» схему №2.
2. Для проведения измерений необходимо создать базу данных, для чего в «Рабочей тетради» нажать кнопку «Новая».
3. В «Области управления» «Рабочей тетради» появится окно «Измерение», где указывается название измеряемой зависимости, дата и время.
4. Задание измеряемой зависимости осуществляется путем нажатия кнопки «Название».
5. На схеме измерения активизировать управляющие и регистрирующие параметры инструменты, необходимые для измерения зависимостей:
6. При помощи управляющего инструмента «Ток в образце» установить силу тока, протекающего через исследуемый образец, например 1 мА, значения которого фиксируются «Амперметром».
7. Используя управляющий инструмент «Функциональный генератор», установить при помощи ползунка амплитудное значение силы тока, протекающего через катушку электромагнита. Значения силы тока, протекающего через катушку, при помощи калибровочной зависимости в рамках программного обеспечения пересчитываются в значения индукции магнитного поля В, которые регистрируются инструментом «Осциллограф», (максимальное значение В=0,2 Тл). В окошке установить количество измеряемых точек за один период работы генератора (по указанию преподавателя).
8. Зависимость суммарной ЭДС Холла
9. Записать результаты измерения в таблицу «Рабочей тетради», нажав кнопку «Записать».
10. Проделать п.п 6-9 для силы тока, протекающего через исследуемый образец, равные 2 мА, 3 мА.
1. Для осуществления расчетов необходимо открыть окно «построитель выражений», нажать кнопку «Новое».
2. Из таблицы или из графиков зависимостей
3. 3. Определить значения постоянной Холла
4. Определить концентрации свободных носителей заряда по формуле (6).
5. Сопротивления исследуемого образца определяется по закону Ома (12).
6. Рассчитать удельное сопротивление и электропроводность исследуемого образца соответственно по уравнениям (13) и (14).
7. Рассчитать подвижность свободных носителей заряда по уравнению (10).
8. Построить график зависимостей измеренного суммарного значения ЭДС Холла
9. Построить график зависимости искомого значения ЭДС Холла
Определение температурных зависимостей концентрации, подвижности носителей заряда, удельного сопротивления и электропроводности полупроводника (схема измерения №3).
1. Запустить программное обеспечение стенда для исследования эффекта Холла, при этом на экране монитора появится первая схема измерения
2. Для проведения измерений необходимо создать базу данных, для чего в «Рабочей тетради» нажать кнопку «Новая».
3. В «Области управления» «Рабочей тетради» появится окно «Измерение», где указывается название измеряемой зависимости, дата и время.
4. Задание названия измеряемой зависимости осуществляется путем нажатия кнопки «Редактирование».
5. На схеме измерения активизировать управляющие и регистрирующие инструменты, необходимые для измерения зависимостей:
6. Записать результаты измерения в таблицу «Рабочей тетради», нажав кнопку «Записать».
7. При помощи управляющего инструмента «Ток в образце» установить силу тока, протекающего через исследуемый образец, например 1 мА, (по указанию преподавателя) значения которого фиксируются «Амперметром».
8. Посредством управляющего инструмента «Ток в катушке» установить амплитудное значение силы тока, протекающего через катушку электромагнита (по указанию преподавателя). Значения силы тока, протекающего через катушку, при помощи калибровочной зависимости в рамках программного обеспечения пересчитываются в значения индукции магнитного поля В, которое регистрируется инструментом «Индукция».
9. Измерить ЭДС Холла EDS при помощи вольтметра Vs2.
10. Записать результаты измерения в таблицу «Рабочей тетради», нажав кнопку «Записать».