Регистрация / Вход
Прислать материал

Установка для измерения эффекта Холла высокоомных полупроводниковых материалов

Фамилия
Наземкин
Имя
Юрий
Отчество
Игоревич
Номинация
Нанотехнологии
Институт
Новых материалов и нанотехнологий (ИНМиН)
Кафедра
Полупроводниковой электроники и физики полупроводников
Академическая группа
МЭН-16-2-2
Научный руководитель
к. ф.-м.н., Кобелева С. П.
Название тезиса
Установка для измерения эффекта Холла высокоомных полупроводниковых материалов
Тезис

Экспериментальное исследование эффекта Холла позволяет получить информацию о важнейших характеристиках проводников: концентрация и знак носителей заряда. Для измерения эффекта Холла конструируется установка, основными узлами которой являются: аналого-цифровой преобразователь (АЦП), генератор тока (ГН), интерфейс для связи с ПК. Особенность установки – возможность исследования высокоомных образцов.

Основой ГТ, схема которого изображена на рис.1, является операционный усилитель (ОУ) типа LF 411 с малым входным током. Два биполярных транзистора предназначены для усиления тока ОУ до уровня, соответствующего выбираемому значению тока, пропускаемого через образец. На неинвертирующий вход ОУ подается опорное напряжение +1 В, создаваемое делителем напряжения. Токозадающие резисторы (R1 – R5), отвечающие за величину подаваемого тока через высокоомный образец, подключаются к инвертирующему входу ОУ реле и пятью полевыми транзисторами. Парафазное опорное напряжение UREF для АЦП формируется парой операционных усилителей OP07. Для настройки АЦП в автономном режиме опорное напряжение подается на АЦП через перемычку. Питание производится от интегральных стабилизаторов типа 7805 и 7905.

Рисунок 1 — Принципиальная схема генератора тока

Область измерений лежит в диапазоне значений токов от мкА до сотен мА и от десятых долей мВ до 3В холловских напряжений. Немаловажную роль играют геометрические размеры образца, так как напряжение Холла обратно пропорционально толщине вдоль линий магнитного поля. Создавая высокий уровень внутреннего сопротивления ГТ за счёт переключения полевых транзисторов и параллельно включенных резисторов, становится возможным проводить измерения высокоомных образцов, изменяя величину пропускаемого через них тока.