Hall-Effect in Semiconductors

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1 Hall-Effect in Semiconductors
6조 박종훈 오태헌 김현민

2 목차 1. 이론-n형 p형 반도체, 홀이펙트 2. 장비 및 방법 3. 결과 : 표, 그래프, 계산 방법 4. 토의 5. 질문

3 1.Hall Effect 홀 효과(Hall Effect): 자기장 속의 도체에서 자기장의 직각방향으로 전류가 흐르면, 자기장과 전류 모두에 직각방향으로 전기장이 나타나는 현상이다.

4 Hall Coefficient Hall Voltage
h  h· ·/D ( : 홀 전압,  : 소자전류,  : 자속 밀도, D : 소자두께) 홀 상수(Hall Coefficient) : 홀 효과에 의해서 발생하는 전계의 세기를 정하는 값으로 홀 상수는 다음과 같은 식으로 표현 된다. 홀 상수는 소자의 두께(d)와 홀 전압(Uh)에 비례하고, 자기밀도(B)와 전류(I)에 반비례한다.

5 N-형 반도체 (n-type semiconductor)
전기 전도현상을 지배하는 주된 운반체가 정공(hole: 양공)이 아니라 전자(electron)인 반도체를 말한다.

6 P-형 반도체 (P-type semiconductor)

7 2.실험장비

8 실험장비

9 실험장비

10 실험방법

11 3. 실험 결과 N형 반도체 I= +12mA 고정 자기장B와 홀전압U의 관계 B (mT) U (mV) -70 -4.6 -60
-3.9 -50 -3.4 -40 -2.7 -30 -2.0 -20 -1.4 -10 -0.8 10 0.6 20 1.2 30 1.8 40 2.4 50 3.1 60 3.7 70 4.4

12 P형 반도체 I= +2.7mA 고정 자기장B와 홀전압U의 관계 자기장B(mT)
U (mV) -70 1.2 -60 1.0 -50 0.8 -40 0.7 -30 0.5 -20 0.3 -10 0.2 10 -0.1 20 -0.2 30 -0.4 40 -0.6 50 -0.7 60 -0.9 70 -1.0 자기장B(mT) Rh=(Uh * d) / (B*I)=1mV * 1mm / 60mT * 2.7mA =

13 N형 반도체 B= +200mT 고정 전류I와 홀전압U의 관계 I (mA) U (mV) -30 -31.3 -25 -26.1
-20 -21.3 -15 -15.7 -10 -10.6 -5 -5.2 5 5.2 10 10.6 15 15.9 20 21.1 25 26.3 30 31.5 전류 I(mA) Rh=(Uh * d) / (B*I)=10.6mV * 1mm / 200mT * 10mA =

14 P형 반도체 B고정 200mT U는 I에 비례한다 I (mA) U (mV) -30 32.3 -25 26.7 -20 21.2
-15 16.1 -10 10.9 -5 5.5 5 -5.3 10 -10.8 15 -16.2 20 -21.8 25 -26.7 30 -32.6 홀전압U(mV) 전류I(mA) Rh=(Uh * d) / (B*I)=10.9mV * 1mm / 200mT * 10mA =

15 N형 반도체 (R-R0)/R0 I=10mA R=Vs / I 자기장B와 R-R0 / R0의 관계 B(mT) Vs(V)
0.330 50 0.332 0.0060 100 0.335 0.0150 150 0.339 0.0271 200 0.345 0.0451

16 P형 반도체 I= 10mA R=Vs / I 자기장B와 R-R0 / R0의 관계 (R-R0)/R0 B(mT) Vs(V)
0.392 50 0.394 0.0051 100 0.397 0.0127 150 0.401 0.0229 200 0.406 0.0357 자기장B(mT)

17 토의 1. 반도체 소자의 종류는 캐리어의 종류에 따 라 구분되어 진다. 2. 자기장과 홀 전압은 비례한다.
1. 반도체 소자의 종류는 캐리어의 종류에 따 라 구분되어 진다. 2. 자기장과 홀 전압은 비례한다. 3. 전류와 전압은 비례한다. 4. 자기장과 소자의 저항은 비례한다.

18 감사합니다 Q&A