霍尔效应测量螺线管磁场实验报告

霍尔效应从本质上讲是运动的带电粒子在磁场中受洛伦兹力作用而引起的偏转。当带电粒子（电子或空穴）被约束在固体材料中，这种偏转就导致在垂直电流和磁场方向上产生正负电荷的聚积，从而形成附加的横向电场，即霍尔电场。如图3-31-1所示的半导体试样，若在方向通以电流，在方向加磁场，则在方向即试样电极两侧就开始聚集异号电荷而产生相应的附加电场。电场的指向取决于式样的导电类型。对于图3-31-1(a)所示的型试样，霍尔元件逆方向，图3-31-1(b)的型试样则沿方向。

1.根据上述分析可知，要得到大的霍尔电压，关键是要选择霍尔系数大（即迁移率高、电阻率亦较高）的材料。因,就金属导体而言，和均较低，而不良导体高，但极小，因而上述两种材料的霍尔系数都很小，不能用来制造霍尔元件。半导体高，适中，是制造霍尔元件较理想的材料，由于霍尔电压大小与材料的厚度成反比，因此薄膜型的霍尔元件的输出电压较片状要高得多。就霍尔器件而言，其厚度是一定的，所以实用上采用来表示器件的灵敏度，称为霍尔灵敏度，单位为。

2.值得注意的是，在产生霍尔效应的同时，因伴随着各种副效应，以致实验测得的两极之间的电压并不等于真实的霍尔电压值，而是包含着各种副效应所引起的附加电压，因此必须设法消除。根据副效应产生的机理可知，采用电流和磁换向的对称测量法，基本上能把副效应的影响从测量中消除。即在规定了电流和磁场正、反方向后，分别测量由下列四组不同方向的和组合的(两点的电位差).