(1) 了解霍尔效应的基本原理

(2) 学习用霍尔效应测量磁场

(1)霍尔效应法测量磁场原理

若将通有电流的导体至于磁场B之中磁场B(沿着z轴)垂直于电流I S(沿着x轴)的方向，如图1所示则在导体Φ垂直于B和I S方向将出现一个横向电位差U H这个现象称之为霍尔效应。

图 1 霍尔效应示意图

若在x方向通以电流I S在z方向加磁场B，则在y方向A、A′兩侧就开始聚积异号电荷而产生相应的附加电场.当载流子所受的横向电场力F E洛伦兹力F B相等时：

此时电荷在样品中不再偏转霍尔电势差就囿这个电场建立起来。

N型样品和P型样品中建立起的电场相反如图1所示，所以霍尔电势差有不同的符号由此可以判断霍尔元件的导电类型。

实验: 霍尔效应与应用设计

1. 通过实驗掌握霍尔效应基本原理了解霍尔元件的基本结构；

2. 学会测量半导体材料的霍尔系数的实验方法和技术；

3. 学会用“对称测量法”消除副效应所产生的系统误差的实验方法。

－H 型霍尔效应实验仪主要由规格为>2500GS/A 电磁铁、N 型半导体硅单晶切薄片式样、样品架、I S 和I M 换向开关、V H 和V σ（即V AC ）测量选择开关组成。

－H 型霍尔效应测试仪主要由样品工作电流源、励磁电流源和直流数字毫伏表组成。

1． 霍尔效应基本原理；

2． 测量半导体材料的霍尔系数的实验方法；

3． “对称测量法”消除副效应所产生的系统误差的实验方法

1． 霍尔效应基本原理及霍尔电压結论的电磁学解释与推导； 2． 各种副效应来源、性质及消除或减小的实验方法； 3． 用最小二乘法处理相关数据得出结论。

(1)霍尔效应的发现：

1879霍尔在研究关于载流导体在磁场中的受力性质时发现： “电流通过金属，在磁场作用下产生横向电动势” 这种效应被称为霍尔效应。

1 (2)霍尔效应的解释：

霍尔效应从本质上讲是运动的带电粒子在磁场中受洛仑兹力作用而引起的偏转这种偏转就导致在垂直电流和磁场的方向上产生正负电荷的聚积，从而形成附加的横向电场当载流子所受的横电场力H e eE f =与洛仑兹力evB f m =相等时，样品两侧电荷的积累就达到平衡