A+ Hall effect 실험 결과 레포트

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목차

1. 실험 목적
2. 실험 이론
3. 실험 방법
4. 실험결과
5. 고찰
6. 실험 오류
7. ohmic contact

본문내용

실험 목적
- Hall 측정의 원리와 이론에 대해 알아보고 장비를 이용하여 박막의 전기적 특성(n-type, p-type)을 평가한다.

실험 이론

로렌츠 힘(Lorentz force)
전하를 가진 입자가 전기장과 자기장 속을 이동할 경우 받는 힘은 로렌츠 힘이 된다. 로렌츠 힘 공식은 로렌츠(Hendrik Lorentz)가 1892년에 유도하였다. 먼저 전하량q를 가진 입자가 받는 전기력 F _{e} 는 쿨롱 법칙 기반의 전기장 E 관점에서 표현한다. F _{e`} =qE

로렌츠 힘은 전하를 띤 입자가 전자기장 안에서 받는 힘이다. 입자는 전기장 안에서 qE의 힘을 받고 자기장 안에서 qv×B의 힘을 받는다. 로렌츠 힘 방정식은 이 둘을 합친 것으로 E는 전기장, B는 자기장, q는 입자의 전하량이며 v는 입자의 속력이다.
F=q(E+v×B)
양전하를 띤 입자는 전기장 E안에서 가속되며 자기장 B를 통과할 때 외적으로 인해 오른손 법칙에 따라 나선형을 그리며 움직인다. v×B는 벡터의 외적을 표현한다. 벡터 v와 B가 수직할 경우 외적하면 그림과 같이 벡터 v와 B가 이루는 평면에 수직한 방향으로 두 벡터의 곱만큼 큰 벡터가 나타난다

Hall effect의 이론 및 원리
Magnetic field내에서 움직이는 charge는 Larentz force(힘)를 받는다. 힘을 받은 charge 는 힘의 방향으로 움직이나 박막, 도선 등 제한된 크기의 물체 내에 있는 charge의 경우에는 charge가 물체의 바깥으로 쉽게 나갈 수가 없으므로, 이들 경우에는 electron뿐이나, 반도체물질의 경우에는 type에 따라서 electron과 hole(electron이 있을 자리에 빠져 있는 것을 마치 +e의 positive charge를 갖는 particle로 생각한다)일 수 있다. current와 magnetic field에 수직한 벽면이 전위차를 측정해보면, 그 극성으로부터 charge의 부호를 알 수 있다.

참고 자료

http://gdpresent.tistory.com/69 (홀효과)
http://www.ktword.co.kr/abbr_view.php?m_temp1=1537 (접합사진 인용)
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고체전자론입문-반도체물리의 기초, 김진혁 역 (전남대학교 출판부)
http://journal.mrs-k.or.kr/journal/article.php?code=32575 (한국재료 학회지)
전도성 AI -ZnO 나노입자의 광경화 투명 코전도성 (한국 생산기술연구원, SBC(주)) Applied chmistry Vol.14, No.2 October 2010
원자층 증착법에 의한 광소자용 ZnO 박막의 성장과 특성연구 2006년 2월 (김형순, 이종무, 김현우)
JEARL WALKER, David Halliday, R. Resnick
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http://www.scienceall.com/%eb%a1%9c%eb%a0%8c%ec%b8%a0%ec%9d%98-%ed%9e%98lorentzs-force/