Efecto hall

UNIVERSIDAD AUTONOMA DE BAJA CALIFORNIA
FACULTAD DE INGENIERIA

3er SEMESTRE


MATERIA:
FISICA MODERNA & SEMICONDUCTORES


TRABAJO:
“EFECTO HALL”.

ALUMNO:
MAX Q. CATALAN MONTOYA.
01103669

MAESTRO:
YAMIL JACOBO.

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FECHA DE ENTREGA:
LUNES 4 DE ABRIL DEL 2011.

EFECTO HALL

El efecto Hall consiste en que en un metal o semiconductor con corriente, situado en uncampo magnético perpendicular al vector densidad de corriente, surge un campo eléctrico transversal y un diferencia de potencial.

La causa del efecto Hall es la desviación que experimentan los electrones que se mueven en el campo magnético bajo la acción de la fuerza de Lorentz.

fig. 1a fig. 1b

La figura 1a es válida para metales y semiconductores tipo n; para semiconductores tipo p,los signos de las cargas que se concentran en las superficies son opuestos (figura 1b).

Las cargas siguen siendo desviadas por el campo magnético hasta que la acción de la fuerza en el campo eléctrico transversal equilibre la fuerza de Lorentz.

La diferencia de potencial debida al efecto Hall es pues, en el equilibrio:

(1)
PROBLEMA PROPUESTO:

¿Cómo hacer el arreglo de Hall paramedir parámetros de ZnSe (4mm*4mm*4mm)?

Por falta de datos que me ayudaran a poder resolver el problema propuesto, encontré un problema resuelto que nos ayudara a entender el efecto de hall.

Usaremos una muestra de un semiconductor (Ge) de dimensiones 2x1x0.5 Cm, en la que la intensidad circula en el sentido que podemos ver en el siguiente esquema:

fig. 3

Por otro lado, la muestra estarásoldada sobre una placa de circuito con sendas pistas conectadas a ella, gracias a las cuales, podremos hacer que una intensidad recorra la muestra, así como medir el voltaje Hall, UH.
Para realizar las mediciones, colocaremos un amperímetro en serie, de tal forma que podamos conocer la intensidad que circula por la muestra. También colocaremos un voltímetro de la forma indicada en la figura 4.Sobre la forma de colocar el voltímetro, debemos notar que podemos escoger cualquiera de los dos terminales como referencia (potencial 0). La diferencia entre escoger uno u otro residirá en el signo del voltaje medido.


Nosotros supondremos en un principio que el menor potencial se encuentra en el terminal situado en la parte de abajo de la figura 4. Si la diferencia de potencial medidaes positiva, esta suposición será la correcta; si es negativa, la suposición será errónea y el menor potencial estará en el terminal situado en la parte de arriba en la figura 4.

fig. 4

DETERMINACIÓN DEL CAMPO MAGNÉTICO CREADO POR LAS BOBINAS EN FUNCIÓN DE LA INTENSIDAD QUE CIRCULA POR ELLAS:

Una de las variables que manejaremos a lo largo de todo el análisis de datos de la experiencia,será el campo magnético B al que someteremos la muestra. Sin embargo, no mediremos este campo, sino la intensidad que circula por las bobinas que lo inducen.

Debemos pues determinar, antes de hacer cualquier otra cosa, la dependencia del campo B con la intensidad IB que circula por las espiras de las bobinas.

Para ello mediremos con un magnetómetro el campo magnético creado en el lugardonde colocaremos la muestra para varias intensidades circulando por las espiras de las bobinas IB.


Los datos obtenidos fueron los siguientes:

IB (A) | ERROR DE IB | B (mT) | ERROR DE B |
0 | 0 | 9.4 | 0.1 |
0.25 | 0.01 | 33.0 | 0.1 |
0.51 | 0.01 | 62.2 | 0.1 |
0.73 | 0.01 | 85.9 | 0.1 |
1.00 | 0.01 | 118.1 | 0.1 |
1.29 | 0.01 | 152.0 | 0.1 |
1.48 | 0.01 | 173.2 | 0.1 |
1.78| 0.01 | 210 | 1 |
2.00 | 0.01 | 231 | 1 |
0.21 | 0.01 | 254 | 1 |
2.51 | 0.01 | 287 | 1 |
2.75 | 0.01 | 313 | 1 |
3.02 | 0.01 | 342 | 1 |
3.27 | 0.01 | 368 | 1 |
3.53 | 0.01 | 397 | 1 |
3.75 | 0.01 | 424 | 1 |
4.03 | 0.01 | 445 | 1 |

Representando ahora el valor del campo frente a la intensidad que recorre las espiras y haciendo una regresión lineal, podemos averiguar la...