
Hall effect 예비보고서
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2023.04.06
문서 내 토픽
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1. Hall effectHall effect 실험을 통해 N-type과 P-type 반도체의 홀 전압을 측정하여 Hall mobility, Carrier concentration, Hall coefficient를 구하고 두 반도체의 차이점을 이해하고자 한다. Hall effect는 자기장에 놓인 고체에 자기장의 방향과 수직인 전류가 흐를 때 고체 내부에 전기장이 형성되는 현상이다. 이를 통해 전자 이동도, 자기장, 전하 운반자 밀도 등을 측정할 수 있다.
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2. 로런츠 힘전자기장 안에서 전하를 띤 입자가 받는 힘을 로런츠 힘이라고 하며, 전기장과 자기장에 의한 힘의 합으로 표현할 수 있다. 로런츠 힘은 전하 밀도와 전류 밀도로도 표현할 수 있다.
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3. 플레밍의 법칙플레밍의 왼손 법칙은 자기장에 의해 전류 도체가 받는 자기력의 방향을 결정하는 법칙이며, 플레밍의 오른손 법칙은 자기장 안에서의 도체 운동으로 유도되는 전류의 방향을 결정하는 법칙이다.
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4. 전하 운반자전하를 전달해주는 움직이는 입자로 전자와 양공이 있다. 전자는 음전하를 운반하고, 양공은 양의 전하를 운반하는 가상의 입자로 생각할 수 있다.
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5. 반도체전기 전도도가 부도체와 도체 사이인 물질로, 진성 반도체와 외인성 반도체로 구분된다. 외인성 반도체에는 N-type과 P-type이 있으며, N-type은 전자 농도가 높고 P-type은 양공 농도가 높다.
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6. 전자 이동도전기장이 가해지면 자유 전자가 힘을 받게 되며, 이때 전기장에 의해 가해지는 힘의 방향에 대한 전자의 평균 속도를 유동 속도라고 하며, 이 유동 속도와 전기장 사이의 비례상수를 전자 이동도라고 한다.
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7. 홀 효과자기장에 놓인 고체에 자기장의 방향과 수직인 전류가 흐를 때 고체 내부에 전기장이 형성되는 현상을 홀 효과라고 한다. 홀 효과에 의한 전기장과 로런츠 힘이 평형을 이루면 홀 전압과 홀 계수를 구할 수 있다.
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1. Hall effectThe Hall effect is a fundamental phenomenon in physics that occurs when a current-carrying conductor is placed in a magnetic field. When a magnetic field is applied perpendicular to the direction of the current flow, a voltage difference is generated across the conductor, perpendicular to both the current and the magnetic field. This voltage difference is known as the Hall voltage, and it is proportional to the strength of the magnetic field and the current flowing through the conductor. The Hall effect has numerous applications in various fields, including magnetic field sensing, current measurement, and the characterization of materials. It is particularly useful in the study of semiconductors, where it provides valuable information about the type and concentration of charge carriers. Understanding the Hall effect is crucial for the development of many electronic devices and the advancement of our understanding of condensed matter physics.
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2. Fleming's lawFleming's law, also known as the right-hand rule, is a fundamental principle in electromagnetism that describes the relationship between the direction of the current, the direction of the magnetic field, and the direction of the force acting on a current-carrying conductor. According to Fleming's law, if the thumb, forefinger, and middle finger of the right hand are held at right angles to each other, with the thumb pointing in the direction of the current, the forefinger pointing in the direction of the magnetic field, then the middle finger will point in the direction of the force acting on the conductor. This law is particularly useful in understanding the operation of electric motors and generators, where the interaction between the current and the magnetic field produces a force that drives the rotation of the rotor. Fleming's law is a simple and intuitive way to visualize and understand the complex interactions between electric and magnetic fields, and it has numerous applications in various fields of science and technology, including electrical engineering, physics, and even robotics.
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3. SemiconductorsSemiconductors are materials that have electrical properties that lie between those of conductors and insulators. They are the foundation of modern electronics and have revolutionized the way we interact with technology. Semiconductors, such as silicon and germanium, have the unique ability to control the flow of electric current by manipulating the behavior of their charge carriers, which can be either electrons or holes. This property allows for the creation of a wide range of electronic devices, including transistors, diodes, and integrated circuits, which are the building blocks of modern computers, smartphones, and other electronic devices. Semiconductors also have applications in optoelectronics, where they are used in devices like light-emitting diodes (LEDs) and solar cells. The development of semiconductor technology has been a driving force behind the rapid advancements in electronics and has enabled the creation of increasingly smaller, more powerful, and more energy-efficient devices. As technology continues to evolve, the importance of semiconductors and the understanding of their properties will only become more crucial for the advancement of modern society.
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4. Hall effectThe Hall effect is a fundamental phenomenon in physics that occurs when a current-carrying conductor is placed in a magnetic field. When a magnetic field is applied perpendicular to the direction of the current flow, a voltage difference is generated across the conductor, perpendicular to both the current and the magnetic field. This voltage difference is known as the Hall voltage, and it is proportional to the strength of the magnetic field and the current flowing through the conductor. The Hall effect has numerous applications in various fields, including magnetic field sensing, current measurement, and the characterization of materials. It is particularly useful in the study of semiconductors, where it provides valuable information about the type and concentration of charge carriers. Understanding the Hall effect is crucial for the development of many electronic devices and the advancement of our understanding of condensed matter physics.
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[계측공학 및 실습]홀센서를 이용한 RPM측정_예비보고서 5페이지
REPORT제 목 : 홀센서를 이용한 RPM측정예비보고서과 목 명 : 계측공학 및 실습담당교수 : 조 0 0 교수님제 출 일 : 2014년 05월 14일인하대학교 공과대학항공우주공학과00000000 0 0 01. 홀센서? 홀센서 (Hall sensor)자기장 세기의 변화에 의해 내부저항이 변하고 그에 따라 전압이 변하는 소자로 자력선의 세기에 따라 내부저항이 증감하여 출력의 변화가 생긴다.그림1. 유량 및 회전 속도 감지그림2. 홀 센서? 홀센서의 원리 : 홀 효과 (Hall Effect)자기장 내에서 전하가 움직이면 로렌츠 법칙을...2023.02.11· 5페이지 -
Hall effect measurement 예비보고서 4페이지
Hall effect measurement실험목적Hall effect measurement는 은(Ag) 시료와 텅스텐(W) 시료내부에서의 Hall effect를 관찰하는 실험이다. 실험을 통해 Hall effect의 원리를 이해하고, Hall voltage를 측정하여 Carrier concentration, Hall coefficient, Hall mobility의 값을 직접 구한다. 이를 통해 최종적으로 시료의 전하 운반자가 전자인지, 양공인지를 알 수 있다.관련이론[1] 로렌츠 힘(Lorentz force)로렌츠 힘이란 전자기장...2019.10.13· 4페이지 -
일반물리학실험_로렌츠힘 예비레포트 및 응용분야 6페이지
로렌츠 힘 -예비 보고서- 1. 실험 목적 균일한 외부 자기장에 놓여 있는 도선에 전류가 흐를 때 전류도선이 받는 힘(자기력)을 측정하여 자기력, 전류, 도선의 길이, 자기장의 세기와의 관계를 살펴보고 전동기와 발전기의 원리를 이해한다. 2. 실험 원리 전류는 운동전하의 집합이다. [그림 1]은 외부 자기장 에 직교하여 놓인 전류 가 흐르는 길이 의 도선을 나타낸다. 금속 도선 속의 전류 는 단위 시간당 전하의 흐름이다. 자기장 에서 의 속도로 운동하는 전하 에 작용하는 힘은 로렌츠 법칙에 의해 --------------------...2025.07.11· 6페이지 -
Hall effect 예비보고서 3페이지
Hall effect 예비보고서홍길동인하대학교 자연과학부 물리학과Hall effect 실험으로 전기와 자기의 상대적인 관계를 확인해보는 실험이다. 금속이나 반도체에 전류를 흐르게하는 전하 운반자가 무엇인지 알고 전하운반자의극성 및 농도, 이동도등을 측정 및 계산하여 Hall계수와 비저항을 알아보는 것을 목적으로 설정하고 실험을 하게 될 것이다.I. 서 론Hall effect는 1879년 미국 출신의 물리학자인 에드윈 홀(Edwin Hall)에 의해서 발견되었다. 전류가 흐르는 도선이 자석에 의해 힘을 받는 것을 알고서 도선전체가 힘...2011.11.16· 3페이지 -
(예비보고서)Hall effect 4페이지
실험목적1. Hall effect의 원리를 이해한다.2. Mobility, Carrier Type, Carrier Concentration을 구한다.Hall effectINTRODUCTION홀효과는 전류와 자기장에 의해 모든 전도체 물질에 나타나는 효과이다. 전류가 흐르는 전기전도체에 수직하게 자기장이 걸릴 때, 전류와 자기장의 방향에 수직하게 걸리는 전압을 홀 전압이라 하며, 이러한 효과를 홀 효과라고 한다. 홀 효과 실험에서 빈번하게 플러스 홀 전압이 측정되는데 이것은 밸런스 밴드와 전도대가 오버래핑인 경우에 발생한다. 보통 자...2014.06.24· 4페이지