[물리학실험] Hall Effect 홀이팩트 실험 결과 보고서

Hall effect결과 보고서

1. 목적

Hall effect에 대해 이해하고 Hall effect 시험기를 사용하여 셈플의 데이터를 분석하여 n-type 반도체인지 p-type 반도체인지를 판단한다.

2. 실험이론

(1) hall effect란

자기장 내부에 전류가 흐를 수 있는 도체에 전류가 흐르면 도체를 통과하는 전기장이 발생 하는 것을 의미한다. 기전력의 방향에 따라 주요 운반체의 전하의 부호가 결정되고, 전기 전 도율의 측정과 조합하면 그 농도, 홀 이동도를 구할 수 있다.

(2) 홀 전압 (Hall voltage)

홀 전압은 발생한 전기장 내부에 발생한 전위차를 의미한다. 전위는 도체를 중심으로 양 옆에 차이가 생기고 그러므로 도체를 통과하는 전위차가 생긴다. 이 홀 전압은 전기장의 세기와 동일하게 도체에 흐르는 전류의 세기와 자기장의 세기에 비례한다.
( =비례상수(홀 계수), =전류의 세기, =자기장의 밀도)
(도체가 무한히 길다고 가정)

(3) 홀 계수 (Hall coefficient)

홀 효과가 나타날 때, 발생하는 유도 전기장을 전류 밀도와 자기장의 세기로 나눈 값으로, 비례계수 를 홀 계수라 …(생략)

(4) 캐리어 농도 (Carrier Concentration)

f(E) : 페르미분포함수 (점유확률)

(6-1) 다수캐리어 (majority carrier)

(6-2) 소수캐리어 (minority carrier)