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[자연과학]현대물리 - Hall Effect 결과 보고서

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작성일18-01-09 13:57

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x축은 supply의 전류(A), y축은 자기장(G)이다.

supply 전류(A)
자기장(G)
보정한 자기장(G)
0.01
-28
-14.291
0.25
-157
-143.291
…(생략) 0.50
-293
-279.291
0.74
-430
-416.291
1.01
-570
-556.291
1.26
-720
-706.291
1.50
-854
-840.291
1.76
-1008
-994.291
2.00
-1151
-1137.291


실험을 할 때마다 자기장을 재는 것이 번거롭고, 또 같은 조건에서 자기장을 계속 재기 힘들기 때문에 supply의 전류만 측정하여 위의 데이터를 이용하여 자기장의 값을 계산했다.

(1) p형 반도체
1) 자기장이 일정할 때
?자기장 〓 575 G(supply 전류: 1.00 A) 일정, 전류 방향 그대로
current(mA)에 따른 hall voltage(mV)의 관계 그래프를 그리면 다음과 같다. 그러나 유동성을 결정하는 데 기본적인 도구가 되는 Hall Effect 측정을 통해 이러한 정보를 얻을 수 있다아 이 효과는 1879년에 E. H. Hall에 의해 발견되었다.

supply 전류(A)
자기장(G)
보정한 자기장(G)
0.01
28
9.469
0.25
161
142.469
0.50
293
274.469
0.74
432
413.469
1.01
575
556.469
1.26
721
702.469
1.50
862
843.469
1.76
1008
989.469
2.00
1133
1114.469

supply의 전류가 0일 때 자기장은 0이어야 한다. x축은 supply의 전류(A), y축은 자기장(G)이다.

전류(mA)
Hall전압(mV)
0.22
-1.6
0.30
-2.2
0.43
-3.0
0.65
-4.4
0.74
-5.0
0.88
-5.9
0.91
-6.2



?자기장 〓 575 G(supply 전류: 1.00 A) 일정, 전류 반대방향
같은 자기장 아래에서 반도체에 흐르는 전류를 (+)단자와 (-)단자를 바꿔 끼워 반대로 흐르게 한 후 current에 따른 hall voltage의 관계 그래프를 그리면 다음과 같다. 하지만 다른 외부 자기장의 영향으로 linear fitting을 해보면 전류가 0일 때 18.531G의 자기장이 나온다.[자연과학]현대물리 - Hall Effect 결과 보고서

[자연과학]현대물리 - Hall Effect 결과 보고서


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레포트/자연과학
현대물리실험
Hall Effect

1. 실험 intro
전도성 측정으로는 반도체가 한 종류의 운반자인지 여러 종류의 운반자인지 판단할 수 없고, 둘을 구별할 수 없다.

supply와 자기장 사이의 연결 단자- (+)단자와 (-)단자-를 바꿔 끼워서 자기장의 방향을 바꾸어 supply 전류에 따른 자기장도 구해서 그래프를 그려보았다.

전류(mA)
Hall전압(mV)
0.30
2.1
0.44
3.0
0.51
3.5
0.68
4.6
0.71
4.8
0.83
5.6
0.91
6.2




?자기장의 방향 반대(자기장〓-575 G, supply전류〓 -1.00 A) 고정, 전류 방향 그대로
자기장에 전류를 공급하는 supply의 단자를 (+)와 (-)를 맞바꿔 끼운 후 자기장을 반대방향으로 걸어주고 전류는 다시 원래 방향으로 돌린 후 측정하였다. 이는 실험에서 오차가 되므로 이 값을 다른 자기장 값에서 빼서 외부 자기장의 영향을 없애주어 자기장 값을 보정하였다.

2. 실험 결과 및 분석
1)실험 데이터와 그래프

먼저, 자기장을 발생시키는 기계에 전류를 공급하는 supply의 전류에 따른 자기장의 변화를 측정하여 그래프를 그려보았다.
supply 전류(A)자기장(G)보정한 자기장(G)0.01289.4690.25161142.4690.50293274.4690.74432413.4691.01575556.4691.26721702.4691.50862843.4691.761008989.4692...

현대물리실험




Hall Effect









1. 실험 intro
전도성 측정으로는 반도체가 한 종류의 운반자인지 여러 종류의 운반자인지 판단할 수 없고, 둘을 구별할 수 없다.

2. 실험 결과 및 분석
1)실험 데이터와 그래프

먼저, 자기장을 발생시키는 기계에 전류를 공급하는 supply의 전류에 따른 자기장의 변화를 측정하여 그래프를 그려보았다. 결과는 아래와 같다. 위와 같은 방식으로 ?13.709의 값을 측정한 자기장 값에서 빼서 자기장의 값을 보정하였다. 그러나 유동성을 결정하는 데 기본적인 도구가 되는 Hall Effect 측정을 통해 이러한 정보를 얻을 수 있다아 이 효과는 1879년에 E. H. Hall에 의해 발견되었다.

그림 자기장고정(방향반대), current(mA)에 따른 hall voltage(mV) 그래프


전류(m
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