hall effect

소개글

고체물리 실험레포트입니다.

목차

1. 실험목적
2. 실험이론
3. 실험준비물
4. 실험방법
5. 실험결과
6. 고찰

본문내용

1. 실험목적
Hall effect의 원리를 이해하고 hall effect의 중요한 특성인 mobility, carrier type 그리고 carrier concentration을 구해본다.
2. 실험이론
1) 용어정리
Hall effect : 자기장 속의 도체에서 자기장의 직각방향으로 전류가 흐르면, 자기장과 전류 모두에 직각방향으로 전기장이 나타나는 현상이다
Hall 전압 : 자기장내에서 움직이는 전자는 힘(Lorentz force)을 받는다. 힘을 받은 전자는 힘의 방향으로 움직이게 되지만, 박막, 도선 등 제한된 크기의 물체 내에 있는 전자의 경우에는 전자가 물체의 바깥으로 쉽게 나갈 수가 없으므로, 이들 전자는 힘을 받은 쪽으로 몰리게 된다. 그림 1과 같이 전류와 자기장에 수직한 평면의 양 끝단의 전위차를 측정하면 홀 전압을 알 수 있으며, 그 극성으로부터 유도된 전자의 위치를 알 수 있다.
이 때 홀 전압은 다음과 같다.
( : 홀기전력에 의한 전계의 세기[V/m] , : 자속밀도[Wb/], : 전류의 밀도[A/], : 홀 정수[/C])
즉, 홀 전압은 자기밀도와 전류의 세기의 곱에 비례
홀상수 : 반도체 속에 흐르는 전류에 직교하는 자계를 부가했을 때 서로 직교하는 전계가 발생 하는데 이를 홀 효과라 하고, 그 전계를 전류밀도와 자속밀도와의 곱으로 나눈 값이 홀상수이다.
2) Hall Effect
[그림2]두께 d의 반도체나 금속의 박편에 전압이 걸려 있어 전류가 흐르고 있고 자기장이 수직으로 지나고 있다. 자기장은 지면으로부터 나오는 방향(z방향)이고 전류가 흐르는 방향은 x방향, 홀 기전력이 생기는 방향은 y방향이다.
[그림 2]처럼 전류가 네모난 시료의 왼편에서 오른편으로 흐르고 있고 시료에 수직으로 자기장 B가 걸려 있다. 시료 내에 전류로 흐를 수 있는 전하로서 단위체적당 n개의 단위전하가 있다고 하자.(단위전하의 전하량 q는 ±1.602 × 10-19

참고 자료

없음