Yarimo'tkazgichlarda zaryad tashuvchilarning kontsentratsiyasi va ularning harakatchanligi

Yarimo'tkazgichlarda zaryad tashuvchilarning kontsentratsiyasi va ularning harakatchanligi

ularning ko'pini belgilaydigan muhim fizik kattaliklardir

elektr o'tkazuvchanligi, issiqlik kabi yarimo'tkazgichli materiallar

o'tkazuvchanlik, termo-EMF

Xoll effekti sizga media turini eksperimental ravishda aniqlashga imkon beradi

zaryad, ularning kontsentratsiyasi va ma'lum yarimo'tkazgichdagi harakatchanligi

Ushbu effekt amalda uchtasini belgilashda keng qo'llaniladi

ko'rsatilgan turli xil sensorlar kabi belgilangan moddiy xususiyatlar

doimiy zanjirlardagi kuch va quvvatni o'lchash uchun ishlatilishi mumkin

juda yuqori chastotalarga qadar o'zgaruvchan toklar

doimiy va o'zgaruvchan magnit maydonlarning kuchliligi, o'zgarishi

signallarni tahlil qilish, spektrovit.d.

1 O'ZBEKISTON IQTISODIYoTIDAGI XOLL EFFEKTI NAZARIYASI

Hall effekti ko'ndalang galvanomagnitikdir

ta'siri, mohiyati quyidagicha: agar siz yarim o'tkazgichni joylashtirsangiz

tashqi magnit maydonda zarb plitasi

B (1-rasm) va undan uzoqroqqa o'ting

tufayli, magnit maydon kesib o'tgan elektr maydon tomonidan hosil bo'lgan oqim

Plitaning bir chetidan zaryadlarni harakatga keltirganda, ko'ndalang

EMF Hall deb nomlangan potentsial farq.

1-rasm. Kuzatish bo'yicha tajriba sxemasi

E'tibor bering, bu holda turli xil belgilarning tashuvchilari

yarim o'tkazgichning bir xil tomoni (2a, 2b-rasmlarga qarang), shuning uchun,

Materialning elektr o'tkazuvchanligi turini o'zgartirib,

Xol effektini batafsil ko'rib chiqamiz.1-rasm ko'rsatilgan

Ikki gektar maydon jant orqali bog'langan suv namunasi (ya'ni.

tashqi batareyaga kontaktlarni to'g'rilamaydi).

Transvers EMF UH, oqim I, magnit maydon kuchlanishi B (uchun

magnit namunalar) va namunaning qalinligini o'lchash mumkin.

berilgan yarimo'tkazgichdagi Xoll konstantasining son qiymatini toping.

Aslida, koeffitsientning elementar hosilasi

Zal (6) noto'g'ri: elektrning bir lahzalik tezligi orasidagi farq

Lorents kuchining magnit komponenti ifodasiga kiradigan taxtlar va

ning ta'sirida elektronga ega bo'lgan siljish tezligi

Bundan tashqari, elektronlarning at taqsimlanishi

tashuvchilarning tarqalish mexanizmlari .. (6) ifodalaydi

faqat metallar va degeneratlangan yarim o'tkazgichlar uchun amal qiladi (

tug'ilgan yarimo'tkazgich, unda elektron teshikli gaz deyiladi

holatda kuzatiladigan klassik statistika tomonidan tavsiflanmagan

juda yuqori, -1019cm-3, nopoklik konsentratsiyasi).

noaniq yarim o'tkazgichlar uchun R ning qiymati farq qiladi

(6) birlik tartibiga ega bo'lgan A faktor bilan, masalan, agar

tashuvchilarning faqat kristall panjaraga tarqalishini hisobga oling (shunday deb ataladi)

fononlar bilan o'zaro aloqada), keyin

sakkiz

.Umumiy holda, doimiy

Zalni quyidagicha yozish mumkin:

Hall effektini o'rganish uchun laboratoriya jihozlarining tarkibi

4-rasmga murojaat qilish: Standart jihozlardan qanday foydalanish

oyoq

o'rnatilgan,

mumkin

o'qing

kuni

veb-sayt

Kreslolar

elektronika

www.rf.unn.ru/eledep Talabalar uchun bo'lim → Laboratoriya ishlari → In-

tuzilishi ", batafsil tavsifi laboratoriyada mavjud.

Shakl 4. Hall effektini o'rganish uchun uskunalar: 1 - namuna uchun quvvat manbai,

2-millivoltmetr, 3 ta mos keladigan modul, o'rganilayotgan 4 ta namuna, 5-elektromagnit

nit, 6 - elektromagnit quvvat manbai, 7 - ulanish simlari

O'rnatish quyidagi elementlarni o'z ichiga oladi:

• Namunaviy quvvat manbai, namuna quvvatlanadi

kuchlanishni barqarorlashtirish rejimiga kiritilgan GPS-3030D quvvat manbai.

• Millivoltmetr.Zal EMFini o'lchash va zanjirni muvozanatlash uchun

doimiylikni o'lchash rejimida ishlaydigan APPA201N multimetri bo'lmagan

200mV chegarasida kuchlanish.

• Mos keladigan modul. Mos keladigan modul ulanishni ta'minlaydi va

namuna, o'lchash va etkazib berish moslamalari

o'lchov sxemasini muvozanatlash imkonini beradi, shuningdek xizmat qiladi

namuna orqali o'tadigan oqimning barqarorligini cheklash.

mos keladigan modulning panellari (5a-rasm) joylashgan: milliammetr,

namunaning o'lchash oqimi, elektr ta'minotini ulash uchun terminallar

namunaning, milliammetrning o'lchov chegaralarining kaliti, kalit

modulning o'ng tomoniga (5b-rasm)

senes: elektron balans tugmasi, ulanish uchun terminallar

Hall EMFni o'lchaydigan voltmetr va namunani ulash uchun ulagich.

Namuna diamagnetik materiallardan tayyorlangan qutiga joylashtirilgan va

uni himoya qilish uchun, elektromagnit markaziga joylashtirish

mexanik shikastlanish.

 Elektromagnit. Doimiy magnit maydon hosil qiladi.

mis o'tkazgichdan yasalgan rulonlari bilan ko'rinmaydigan bobinlar

V shaklidagi ferromagnit yadro.

namunaning tashqi qismini joylashtirish uchun 12 mm balandlikdagi bo'shliq hosil bo'ladi.

magnit maydonning intensivligi taxminan 0,25 T. magnit maydonining kattaligi

sarg'ish orqali oqayotgan tok oqimi.

elektromagnit.

• Elektromagnitni quvvat manbai, elektromagnitni ishlatish uchun foydalaning

GPS-3030D quvvat manbai joriy stabilizatsiya rejimida yoqilgan.Shtatda ishlaydigan GPS-3030D quvvat manbai

kuchlanish stabilizatsiyasi, namuna cheklovchi qarshilik R1 orqali beriladi.

Namuna oqimi milliammetr ko'rsatkichi bilan o'lchanadi,

mos keladigan modulning old panelida.milliammetrni o'lchash (10mA-3mA) aniqlikni oshirishga imkon beradi

namuna tokini o’lchash. limitda ishlaganda qarshilik milliammetr

"3mA" -171 Ohm, "10mA" -51 Ohm chegarasida.Tok yo'nalishini o'zgartirish uchun

namuna orqali o'rtacha qiymatga ega bo'lgan "Oqim yo'nalishi" kaliti vazifasini bajaradi

namuna quvvat manbaidan uzilgan holat.

Hall EMFni o'lchash uchun o'lchov rejimida multimetrdan foydalaning.

200 mV chegaradagi doimiy kuchlanish.Multimetrenning ostidagi chiqishlaridan biri

namunaning kontakt3-ga, ikkinchisi R2 "Balanslash" qarshiligiga ulanadi.

Ikkinchisiga ehtiyoj, hisoblagichni ulashda haqiqat bilan izohlanadi

namunalar bilan aloqa qilish, ularni mutlaqo aniq qilib qo'yish mumkin emas

do'stning qarshisida. Natijada, ushbu xulosalar orasida shartli

namunaviy oqim tizim tomonidan beriladigan parazitar potentsial farqidir

EMFHall o'lchovining texnik xatosi, kamaytirish uchun bitta

Ikki kontakt (4 va 5) amalga oshiriladi, ularga so'nggi terminallar ulanadi

o'zgaruvchan qarshilik R2.R2 rezistorining dvigatelining holatini o'zgartirib, siz qilishingiz mumkin

potensiali kontakt 3 ga teng bo lgan nuqtani toping.

multimetr, video nolga teng bo'lishi kerak, eksperimentda minimal

Biz.

Elektromagnit magnit maydon hosil qilish uchun ishlatiladi

GPS-3030D quvvat manbai bilan ta'minlangan

oqim stabilizatsiyasi. Diyot teskari yo'nalishda yoqilgan

EMFni kamaytirish uchun mo'ljallangan elektromagnit sariq

elektromagnit oqimining to'satdan sakrashi paytida paydo bo'lgan duktsiya

(masalan, chiziqni uzganda yoki quvvat manbasini o'chirganda).

2.3 Xavfsizlik

1. Elektromagnitning ta'minot pallasida bo'lishi mumkin

bir necha yuz voltli kuchlanish impulslari, bu katta quvvatga bog'liq

elektromagnit spiralining induktivligi keskin o'zgarishlar bilan yuzaga kelishi mumkin

elektromagnit orqali oqadigan oqim, bu kuchlanish uchun xavfli

laboratoriyadan odam chiqarilishi mumkin.

Xavfli vaziyatning oldini olish uchun:



hech qanday sharoitda, uzmang, ulamang yoki

agar elektromagnitni quvvat bilan ta'minlaydigan simlarni to'g'rilamang

quvvat manbai;



elektromagnit quvvat manbaini o'chirish / yoqishdan oldin

Joriy regulyatorni ajratib oling.

2. O'rnatish, demontaj qilish yoki sxemadagi har qanday o'zgarishlar faqat amalga oshirilishi kerak

quvvat yoqilganda.3. Diagrammani yig'gandan so'ng, siz boshni taklif qilishingiz kerak

U yig'ish va o'tkazishning to'g'riligini tekshiradi

ish joyidagi xavfsizlik.