2.3 Чотирьохзондовий холівський метод

Під­го­тов­ча ро­бо­та по ви­го­то­в­лен­ню омі­ч­них кон­та­к­тів є до­сить тру­до­мі­с­т­ка під­го­тов­ча опе­ра­ція, та­ким чи­ном ви­ко­ри­с­тан­ня хо­лів­сь­ких ме­то­дів на пра­к­ти­ці є про­б­ле­ма­ти­ч­ним. То­му для кон­т­ро­лю не ду­же вы­со­ко­о­м­ных пла­с­тин і епі­та­к­сі­аль­них ша­рів на­пів­про­ві­д­ни­ко­вих ма­те­рі­а­лів, ко­ли вплив пе­ре­хі­д­них кон­та­к­т­них опо­рів на по­хиб­ку ви­мі­рів не­зна­ч­ний, за­про­по­но­ва­но за­сто­су­ва­ти для опе­ра­ти­в­них ви­мі­рів постій­ної Хо­ла чо­ти­рьох­зон­до­вий ме­тод із роз­та­шу­ван­ням зон­дів по вер­ши­нах ква­д­ра­та (мал.2.5). Мо­ж­на по­ка­за­ти, що рі­з­ни­ця по­те­н­ці­а­лів на по­те­н­цій­них зон­дах, роз­та­шо­ва­них на зраз­ках із то­в­щи­ною ба­га­то ме­н­шої від­ста­ні між зон­да­ми під­ко­ря­є­ть­ся спів­від­но­шен­ню:

(2.11)

де С_р і С_н - поправочні коефіцієнти, .

Пер­ший до­да­нок U_p яв­ляє со­бою ро­бо­чу фор­му­лу чо­ти­рьох­зон­до­во­го ме­то­ду з по­прав­кою на кра­йо­ві ефе­к­ти.

Дру­гий до­да­нок U_м ві­до­бра­жає дію ма­г­ні­т­но­го по­ля на хо­лів­сь­ки стру­ми, що ви­ни­ка­ють при за­ми­кан­ні ЕРС Хо­ла пе­ри­фе­рій­ною об­ла­с­тю зраз­ка.

Тре­тій до­да­нок - U_х - ЕРС Хо­ла.

П

Малюнок 2.5

ри слаб­ких ма­г­ні­т­них по­лях, ко­ли ви­ко­ну­є­ть­ся спів­від­но­шен­ня μ _х<<1, дру­гим до­дан­ком U_м мо­ж­на зне­х­ту­ва­ти. Ви­бо­ром си­ме­т­рії роз­та­шу­ван­ня і схе­ми вми­кан­ня зон­дів мо­ж­на до­би­ти­ся то­го, що по­в­на рі­з­ни­ця по­те­н­ці­а­лів у (2.11) бу­де рі­в­на тіль­ки од­ні­єї з скла­до­вих U_p чи U_н.

Для зраз­ків кру­г­лої і пів­к­ру­г­лої фор­ми окре­ме ви­зна­чен­ня U_p і U_н про­во­дять шля­хом роз­та­шу­ван­ня зон­дів у цен­т­рі зраз­ка при орі­є­н­ту­ван­ні ді­а­го­на­лі зон­до­во­го ква­д­ра­та уздовж ра­ді­аль­ної лі­нії си­ме­т­рії. При ви­мі­рі U_н у яко­с­ті по­те­н­цій­них ви­ко­ри­с­то­ву­ють зон­ди, що ле­жать по ді­а­го­на­лі, пер­пен­ди­ку­ля­р­ної ра­ді­аль­ній лі­нії си­ме­т­рії. По­пра­во­ч­ні фун­к­ції С_н по­ка­за­ний на мал.2.6 (кри­ві 4, 5, 6).

Схе­ма вми­кан­ня зон­дів при ви­мі­рю­ван­ні U_p і по­пра­во­ч­ні фун­к­ції С_р по­да­ні кри­ви­ми 1, 2, 3.

Та­ким чи­ном, мі­ря­ю­чи не­за­ле­ж­но U_н і U_p мо­ж­на об­чи­с­ли­ти пи­то­мий опір:

(2.12)

і постійну Хола:

Малюнок 1.6

(2.13)

3 Мета роботи

Ви­зна­чен­ня па­ра­ме­т­рів на­пів­про­ві­д­ни­ко­вих ма­те­рі­а­лів шля­хом ви­мі­ру ефе­к­ту Хо­ла рі­з­но­ма­ні­т­ни­ми ме­то­да­ми.

4 По­ря­док ви­ко­нан­ня ро­бо­ти

1. Озна­йо­ми­ти­ся з ос­но­в­ни­ми те­о­ре­ти­ч­ни­ми по­ло­жен­ня­ми і ме­то­да­ми ви­мі­ру ефе­к­ту Хо­ла.

2. Озна­йо­ми­ти­ся з екс­пе­ри­мен­таль­ною уста­нов­кою.

3. Одер­жа­ти зраз­ки і звдан­ня на ви­мір ЕРС Хо­ла за­зна­че­ним ви­кла­да­чем ме­то­дом.

4. Ви­зна­чи­ти постій­ну Хо­ла, знак но­сі­їв за­ря­ду і їх кон­цен­т­ра­цію.

5. Ви­зна­чи­ти ши­ри­ну за­бо­ро­не­ної зо­ни по тем­пе­ра­ту­р­ній за­ле­ж­но­с­ті постій­ної Хо­ла.

5 Зміст зві­ту

1. Сти­с­лі те­о­ре­ти­ч­ні по­ло­жен­ня по ефе­к­ту Хо­ла і ме­то­дам йо­го ви­мі­ру.

2. Схе­ма екс­пе­ри­мен­таль­ної уста­нов­ки.

3. Таб­ли­ця екс­пе­ри­мен­таль­них да­них

4. Ре­зуль­та­ти роз­ра­хун­ку постій­ної Хо­ла і кон­цен­т­ра­ції но­сі­їв за­ря­ду.

5. Ви­снов­ки по про­ве­де­ній ро­бо­ті.

6 Кон­т­ро­ль­ні за­пи­тан­ня

1. Фі­зи­ч­на су­т­ність ефе­к­ту Хо­ла.

2. Су­пу­т­ні га­ль­ва­но­тер­мо­ма­г­ні­т­ні ефе­к­ти Ет­тин­г­с­ха­у­зе­на, Не­р­н­с­та, Рі­гі-­Ле­ду­ка.

3. Ме­тод чо­ти­рьох ви­мі­рів для усу­нен­ня по­бі­ч­них ефе­к­тів при ви­мі­рі ефе­к­ту Хо­ла.

4. Ме­то­ди ви­мі­ру ефе­к­ту Хо­ла.

5. Кла­си­ч­ний ме­тод ви­мі­ру ефе­к­ту Хо­ла.

6. Ме­тод Ван-­дер-­Пау при ви­мі­рі ефе­к­ту Хо­ла.

7. Чо­ти­рьох­зон­до­вий ме­тод ви­мі­ру ефе­к­ту Хо­ла.

8. Зв'я­зок постій­ної Хо­ла з кон­цен­т­ра­ці­єю но­сі­їв за­ря­ду.

9. Дже­ре­ла по­хи­бок при ви­мі­рі ефе­к­ту Хо­ла.