신소재 공학 실험 - 홀 효과 측정(Hall Effect Measurements)

홀 효과 측정(Hall Effect Measurements)

1. 실험 목적

- Hall 효과 측정을 통해 다수캐리어 농도가 서로 다른 반도체 시편들의 전기적인 특성(전기저항률, 캐리어 이동도, 캐리어 농도)을 측정하고 비교 평가 한다.

2. 실험 관련 이론

2.1. 홀 효과(Hall Effect)

홀 효과는 1879년 미국의 Edwin H. Hall에 의해 발견되었다. 다음은 그의 사진이다.
Edwin H. Hall (1855 - 1938)

홀 효과에 의해 간단한 실험 장치와 방법으로 반도체 재료의 중요한 전기적인 특성인 전하 캐리어의 종류(n형 또는 p형), 다수 캐리어(majority carrier)의 농도(concentration)와 이동도(mobility) 등을 측정할 수 있다. 홀 효과는 반도체 또는 금속에 전류를 통하게 하고 이것에 수직인 방향으로 자기장을 인가하면, 전류 방향과 자기장 방향 모두에 수직인 방향으로 이들의 크기에 비례하는 기전력이 발생되는 현상을 말한다. 홀 효과는 오늘날 산업에 적용되는 거의 모든 반도체 재료의 전기적인 성질을 테스트하는 데 일반적으로 적용되고 있다. 홀 효과의 중요성은 반도체의 캐리어의 이동도, 전기적인 저항률, 그리고 캐리어의 정확한 농도를 결정할 필요성에 의해 강조…(생략)