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hall effect 레포트 - 전자기특성평가

등록일 : 2010-04-22
갱신일 : 2010-05-07


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hall_effect 레포트 - 미리보기를 참고 바랍니다.
전자기특성평가-Hall Effect

2009-2학기 전자기적특성평가 hall effect 실험에 관한 기본적인 이론과 실험데이터 해석에 관하여 간략히 뼈대정도로 소개를 드리겠습니다. 보고서를 쓰시면서 이론을 공부해보시면 수식들이 좀 복잡하기 때문에 그 흐름정도만 기술합니다.

기본적인 개념

두께 d, 높이 b, 길이 w의 직사각형 샘플에서의 홀 효과 : 평형 상태에서 전하 캐리어들의 이동에 대해 움직이는 로렌츠 힘(FL)은 홀 효과의 전기장에 의한 전기적인 힘(Fe)에 의해 균형을 이룬다

그림 1


그러므로 왼쪽의 식으로 부터 전류(I)와 자기장(B)의 방향을 알면 홀 계수 RH로부터 다수 전하캐리어의 극성을 알 수가 있습니다. (n/p type 판정)
RH는 재료에 따른 특정한 홀 계수 이며, 약한 자기장의 평형 상태(그림 1)에서 홀 계수 RH는 전자와 홀의 농도와 이동도에 따라 규정할 수가 있습니다.

또한 계속해서 위의 식으로부터,
순수 Ge내의 캐리어들인 pE와 nE들의 농도는 ?0으로 무시할 수가 있습니다. (왜냐하면 본 실험에서 쓰인 n-Ge 샘플은 n-type으로 도핑이 되었기 때문에 캐리어의 수(농도)로 볼 때 원래순수 Ge에 있었던 캐리어들 보다 새로 추가 도핑 된 전자들(nS)이 주된 캐리어로 작용하게 됩니다.)

n=nE+nS → n=0+nS ∴ n=nS

그러므로 본식은 여기에 을 대입하면, 전자의 농도는 이 됩니다.

또한 이때의 전자의 이동도와 drift velocity는 의 관계를 가지며, 이때의 E는 전압강하(voltage drop)에 따른 전계입니다. 이 값은 실험 전 측정되는 전압강하 U값과 관계됩니다. ()

전자의 drift velocity vn은 에서,
이며, (∵)

전자의 이동도는 가 됩니다.

이상이 이론에 관한 간략한 수식 전개였습니다. 보고서 작성 시 홀 계수(RH), 전자의 농도(ns), 전자의 drift velocity(vd)…(생략)

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