Hall-Effekt in n- und p-Germanium (Teslameter)

Prinzip

An zwei quaderförmigen Germaniumproben (n- und p dotiert) werden Widerstand und Hallspannung in Abhängigkeit von der Temperatur und des Magnetfeldes gemessen.
Aus den Messwerten werden der Bandabstand, die spezifische Leitfähigkeit, die Ladungsträgerart und die Ladungsbeweglichkeit bestimmt.

Vorteile

• Die PHYWE Hall Effekt Unit kann auch für Messungen mit undotiertem Germanium zur Messung des Bandabstandes verwendet werden
• Einfacher Versuchsaufbau
• Auch für SEK II geeignet

Aufgaben

1. Die Hall-Spannung wird bei Raumtemperatur und konstantem Magnetfeld in Abhängigkeit vom Steuerstrom gemessen und in einem Diagramm dargestellt. (Messung ohne Kompensation für defekte Spannung).
2. Die Spannung über der Probe wird bei Raumtemperatur und unter ständiger Kontrolle in Abhängigkeit von der magnetischen Induktion B gemessen.
3. Die Spannung über der Probe wird bei ständiger Kontrolle in Abhängigkeit von der Temperatur gemessen. Der Bandabstand des Germaniums wird aus den Messungen berechnet.
4. Die Hall-Spannung UH wird in Abhängigkeit von der magnetischen Induktion B bei Raumtemperatur gemessen. Das Vorzeichen der Ladungsträger und der Hall-Konstanten RH wird zusammen Hall Mobilität mH und der Ladungsträgerkonzentration p aus den Messungen berechnet.
5. Die Hall-Spannung UH wird in Abhängigkeit von der Temperatur bei konstanter magnetischer Induktion B gemessen und die Werte werden in einem Diagramm dargestellt.

Lernziele

• Halbleiter
• Band Theorie
• Verbotene Zone
• Innere Leitfähigkeit
• Äußere Leitfähigkeit
• Valenzband
• Leitungsband
• Lorentz-Kraft
• Magnetischer Widerstand
• Mobilität
• Leitfähigkeit
• Bandabstand
• Hall-Koeffizient

(Bitte beachten: Versuchsliteratur ist nur in englischer Sprache erhältlich)