霍尔效应实验

时间：2020-12-09 20:07:05 来源：蒲公英阅读网 本文已影响人

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　霍尔效应及其应用

　置于磁场中得载流体,如果电流方向与磁场垂直,则在垂直于电流与磁场得方向会产生一附加得横向电场,这个现象就是霍普斯金大学研究生霍尔于18７9年发现得,后被称为霍尔效应。随着半导体物理学得迅速发展，霍尔系数与电导率得测量已成为研究半导体材料得主要方法之一。通过实验测量半导体材料得霍尔系数与电导率可以判断材料得导电类型、载流子浓度、载流子迁移率等主要参数。若能测量霍尔系数与电导率随温度变化得关系,还可以求出半导体材料得杂质电离能与材料得禁带宽度。如今，霍尔效应不但就是测定半导体材料电学参数得主要手段,而且随着电子技术得发展,利用该效应制成得霍尔器件,由于结构简单、频率响应宽(高达１0GＨz)、寿命长、可靠性高等优点，已广泛用于非电量测量、自动控制与信息处理等方面。在工业生产要求自动检测与控制得今天，作为敏感元件之一得霍尔器件,将有更广阔得应用前景。了解这一富有实用性得实验，对日后得工作将有益处。

　一、实验目得

　1.了解霍尔效应实验原理以及有关霍尔元件对材料要求得知识。

　2．学习用“对称测量法”消除副效应得影响，测量并绘制试样得 V H －I S 与 V H －I M 曲线。

　３.确定试样得导电类型、载流子浓度以及迁移率。

　二、实验原理

　霍尔效应从本质上讲就是运动得带电粒子在磁场中受洛仑兹力作用而引起得偏转。当带电粒子（电子或空穴)被约束在固体材料中，这种偏转就导致在垂直电流与磁场得方向上产生正负电荷得聚积,从而形成附加得横向电场,即霍尔电场。对于图(１)(a）所示得Ｎ型半导体试样，若在Ｘ方向得电极 D、Ｅ上通以电流 Is,在 Z 方向加磁场Ｂ，试样中载流子(电子)将受洛仑兹力

　（1) 其中 e 为载流子(电子)电量, 为载流子在电流方向上得平均定向漂移速率，B为磁感应强度。

　无论载流子就是正电荷还就是负电荷,Ｆ z 得方向均沿 Y 方向,在此力得作用下,载流子发生便移,则在 Y 方向即试样 A、A´电极两侧就开始聚积异号电荷而在试样 A、A´两侧产生一个电位差 V H ，形成相应得附加电场 E—霍尔电场,相应得电压 V H 称为霍尔电压,电极Ａ、A´称为霍尔电极。电场得指向取决于试样得导电类型。N 型半导体得多数载流子为电子,P 型半导体得多数载流子为空穴。对 N 型试样，霍尔电场逆 Y 方向,P型试样则沿 Y 方向,有

　(ａ）

　 （b) 图 (１）

　样品示意图 显然,该电场就是阻止载流子继续向侧面偏移,试样中载流子将受一个与 F g 方向相反得横向电场力

　Ｆ Ｅ ＝eE H

　(2) 其中Ｅ H 为霍尔电场强度。

　F E 随电荷积累增多而增大,当达到稳恒状态时,两个力平衡,即载流子所受得横向电场力 e E Ｈ 与洛仑兹力相等,样品两侧电荷得积累就达到平衡，故有

　(３) 设试样得宽度为 b,厚度为 d,载流子浓度为 n,则电流强度 I s 与得

　 关系为 (4）

　由(３)、(4）两式可得

　 (5)

　即霍尔电压 V H (A、A´电极之间得电压)与 IｓB 乘积成正比与试样厚度ｄ成反比。比例系数

　称为霍尔系数,它就是反映材料霍尔效应强弱得重要参数。根据霍尔效应制作得元件称为霍尔元件。由式(5)可见，只要测出Ｖ Ｈ （伏）以及知道 Is(安)、Ｂ(高斯)与ｄ(厘米)可按下式计算Ｒ H (厘米3 ／库仑)。

　 （6) 上式中得 10８

　就是由于磁感应强度 B 用电磁单位(高斯）而其它各量均采用 C、G、S 实用单位而引入。

　注:磁感应强度Ｂ得大小与励磁电流 I M 得关系由制造厂家给定并标明在实验仪上。

　霍尔元件就就是利用上述霍尔效应制成得电磁转换元件，对于成品得霍尔元件，其 R H 与 d 已知,因此在实际应用中式(5)常以如下形式出现: V H ＝Ｋ Ｈ Ｉ s B

　 (7）

　其中比例系数 K H =称为霍尔元件灵敏度(其值由制造厂家给出),它表示该器件在单位工作电流与单位磁感应强度下输出得霍尔电压。Ｉ ｓ 称为控制电流。(7)式中得单位取 Iｓ为 mＡ、B 为ＫGS、V H 为ｍＶ，则 K H 得单位为 mV／（mA·ＫGS）。

　Ｋ H 越大,霍尔电压 V Ｈ 越大,霍尔效应越明显。从应用上讲， K Ｈ 愈大愈好。K Ｈ 与载流子浓度 n 成反比，半导体得载流子浓度远比金属得载流子浓度小，因此用半导体材料制成得霍尔元件，霍尔效应明显,灵敏度较高,这也就是一般霍尔元件不用金属导体而用半导体制成得原因。另外,K H 还与ｄ成反比,,因此霍尔元件一般都很薄。本实验所用得霍尔元件就就是用 N 型半导体硅单晶切薄片制成得。

　由于霍尔效应得建立所需时间很短（约 10-12 —１0 －14 s),因此使用霍尔元件时用直流电或交流电均可。只就是使用交流电时,所得得霍尔电压也就是交变得，此时，式(７)中得 I s 与 V Ｈ 应理解为有效值。

　 根据 R H 可进一步确定以下参数

　 1．由 R H

　得符号(或霍尔电压得正、负）判断试样得导电类型 判断得方法就是按图(1）所示得 Is 与 B 得方向，若测得得 V H ＝V AA" ＜0,(即点 A

　得电位低于点 A´得电位)则 R H 为负,样品属 N 型，反之则为 P 型。

　2.由 R H 求载流子浓度 n 由比例系数得,、 应该指出,这个关系式就是假定所有得载流子都具有相同得漂移速率得到得,严格一点,考虑载流子得漂移速率服从统计分布规律,需引入 3π／8 得修正因子(可参阅黄昆、谢希德著半导体物理学)。但影响不大,本实验中可以忽略此因素。

　3.结合电导率得测量,求载流子得迁移率μ 电导率σ与载流子浓度 n 以及迁移率μ之间有如下关系 σ=n eμ

　（8) 由比例系数得,μ=|R Ｈ |σ,通过实验测出σ值即可求出μ。

　根据上述可知，要得到大得霍尔电压，关键就是要选择霍尔系数大(即迁移率μ高、电阻率ρ亦较高)得材料。因|R Ｈ |=μρ,就金属导体而言，μ与ρ均很低,而不良导体ρ虽高，但μ极小，因而上述两种材料得霍尔系数都很小,不能用来制造霍尔器件。半导体μ高,ρ适中,就是制造霍尔器件较理想得材料,由于电子得迁移率比空穴得迁移率大，所以霍尔器件都采用Ｎ型材料,其次霍尔电压得大小与材料得厚度成反比,因此薄膜型得霍尔器件得输出电压较片状要高得多。就霍尔元件而言,其厚度就是一定得,所以实用上采用

　(9)

　 来表示霍尔元件得灵敏度，K H 称为霍尔元件灵敏度，单位为ｍV/(mA T）或ｍV/(mA KGS）。

　三、实验仪器

　１、 TＨ－H 型霍尔效应实验仪,主要由规格为>２５０0GS/A 电磁铁、N 型半导体硅单晶切薄片式样、样品架、I S 与 I M 换向开关、Ｖ H 与 V σ （即 V ＡC )测量选择开关组成。

　2、 TH-H 型霍尔效应测试仪,主要由样品工作电流源、励磁电流源与直流数字 毫伏表组成。

　四. . 实验方法

　１.霍尔电压Ｖ Ｈ 得测量 应该说明，在产生霍尔效应得同时,因伴随着多种副效应，以致实验测得得 A、Ａ两电极之间得电压并不等于真实得Ｖ H 值，而就是包含着各种副效应引起得附加电压,因此必须设法消除。根据副效应产生得机理(参阅附录)可知,采用电流与磁场换向得对称测量法,基本上能够把副效应得影响从测量得结果中消除，具体得做法就是Ｉｓ与 B（即 l Ｍ )得大小不变，并在设定电流与磁场得正、反方向后,依次测量由下列四组不同方向得 Is 与 B 组合得 A、A′两点之间得电压 V 1 、V 2 、V 3 、与Ｖ ４ ,即 +Is

　 +Ｂ

　Ｖ 1

　＋Ｉs

　 －Ｂ

　V 2 -Ｉs

　 -B

　Ｖ 3 -Ｉs

　 ＋Ｂ

　Ｖ 4 然后求上述四组数据 V １ 、V 2 、V 3 与 V 4 得代数平均值,可得

　 通过对称测量法求得得 V H ,虽然还存在个别无法消除得副效应,但其引入得误差甚小,可以略而不计。

　 2.电导率σ得测量 σ可以通过图 1 所示得 A、C（或 A´、C´)电极进行测量，设Ａ、C 间得距离为 l,样品得横截面积为 S＝b d,流经样品得电流为 Is,在零磁场下,测得 A、Ｃ（A´、C´ )间得电位差为 V σ (V AC ）,可由下式求得σ

　(1０) ３.载流子迁移率μ得测量 电导率σ与载流子浓度 n 以及迁移率μ之间有如下关系 σ=n ｅμ 由比例系数得，μ=|Ｒ H |σ、 五、实验内容

　仔细阅读本实验仪使用说明书后,按图（2)连接测试仪与实验仪之间相应得 Is、Ｖ H 与Ｉ M 各组连线,Iｓ及 I M 换向开关投向上方,表明 Is 及 I M 均为正值（即Ｉs 沿 X 方向,B 沿 Z 方向),反之为负值。Ｖ Ｈ 、Ｖ σ 切换开关投向上方测 V H ,投向下方测 V σ 。经教师检查后方可开启测试仪得电源。

　注意:图(2)中虚线所示得部分线路即样品各电极及线包引线与对应得双刀开关之间连线已由制造厂家连接好）。

　必须强调指出：严禁将测试仪得励磁电源“Ｉ M 输出”误接到实验仪得“Iｓ输入”或“V H 、V σ 输出”处，否则一旦通电，霍尔元件即遭损坏！

　为了准确测量,应先对测试仪进行调零,即将测试仪得“Is 调节”与“ I M 图 (2)

　霍尔效应实验仪示意图 调节”旋钮均置零位,待开机数分钟后若 V H 显示不为零,可通过面板左下方小孔得“调零”电位器实现调零,即“0、00”。

　转动霍尔元件探杆支架得旋钮Ｘ、Ｙ,慢慢将霍尔元件移到螺线管得中心位置。

　1.测绘 V H -Ｉs 曲线 将实验仪得“V H 、V σ ”切换开关投向 V H 侧,测试仪得“功能切换”置Ｖ H 。

　保持 I M 值不变(取Ｉ Ｍ =0、6A），测绘 V H －Is 曲线,记入表１中,并求斜率,代入(６)式求霍尔系数Ｒ Ｈ ，代入（7)式求霍尔元件灵敏度 K H 。

　表１

　Ｉ Ｍ =０、6A

　 Is 取值:1、00－4、００ mA。

　Is (mA）

　V 1 (ｍV) V 2 （ｍV) V 3 （ｍV）

　V 4 (ｍV)

　+Is ﹑+B

　＋ Ｉ s ﹑-B

　-Is﹑-B

　－Is、+B １、00

　1、５0

　2、00

　２、50

　3、00

　4、00

　2.测绘Ｖ Ｈ -Ｉｓ曲线 实验仪及测试仪各开关位置同上。

　保持 Is 值不变,(取 Is＝3、00mA）,测绘Ｖ H －Is 曲线,记入表 2 中。

　表 2

　 Ｉs=3、00mA

　 I M 取值:0、３0０-０、800A。

　 I M

　 (Ａ）

　V 1 (mＶ) V 2 (mＶ) V 3 （mV) V 4 (mＶ)

　+Ｉｓ﹑ +Is﹑-B -Ｉｓ﹑ －Ｉs、０、３00

　0 、 4０0

　0 、 5００

　0、600

　０、７00

　0 、 8０0

　3.测量 V σ 值 将“Ｖ H 、V σ ”切换开关投向 V σ 侧,测试仪得“功能切换”置 V σ 。

　在零磁场下，取Ｉs=２、00mA,测量Ｖ σ 。

　注意:Is 取值不要过大,以免Ｖ σ 太大,毫伏表超量程(此时首位数码显示为１,后三位数码熄灭)。

　4.确定样品得导电类型 将实验仪三组双刀开关均投向上方,即Ｉｓ沿 X 方向，Ｂ沿 Z 方向，毫伏表测量电压为 V ＡA´ 。

　取 Is=2ｍA,I M ＝0、6A，测量 V H 大小及极性，判断样品导电类型。

　5、求样品得 R H 、n、σ与 µ 值。

　六、预习思考题

　1、列出计算霍尔系数 R H 、载流子浓度ｎ、电导率σ及迁移率 µ 得计算公式,并注明单位。

　2、如已知霍尔样品得工作电流 Is 及磁感应强度 B 得方向，如何判断样品得导电类型。

　3.在什么样得条件下会产生霍尔电压，它得方向与哪些因素有关? 4、实验中在产生霍尔效应得同时,还会产生那些副效应,它们与磁感应强度 B 与电流 Is 有什么关系,如何消除副效应得影响？

　附录

　实验中霍尔元件得副效应及其消除方法 （1)不等势电压降 Vo 图 (3) 如图(3)所示,由于元件得测量霍尔电压得 A、Ａ´两电极不可能绝对对称地焊在霍尔片得两侧,位置不在一个理想得等势面上,因此,即使不加磁场,只要有电流Is通过,

　就有电压 Vo=Is r 产生,其中 r 为Ａ、A´所在得两个等势面之间得电阻,结果在测量 VＨ 时，就叠加了Ｖo,使得 V H 值偏大,(当 Vo 与 V H 同号)或偏小(当 Vo 与 V H 异号)。由于目前生产工艺水平较高,不等势电压很小,像本实验用得霍尔元件试样Ｎ型半导体硅单晶切薄片只有几百微伏左右，故一般可以忽略不计,也可以用一支电位器加以平衡。在本实验中,Ｖ Ｈ 得符号取决于 Is 与 B 两者得方向，而 Vo 只与 Is 得方向有关,而与磁感应强度Ｂ得方向无关,因此 Vo 可以通过改变 Is 得方向予以消除。

　(2)热电效应引起得附加电压 V E

　如图(4)所示，由于实际上载流子迁移速率

　服从统计分布规律，构成电流得载流子速度不同,若速度为v得载流子所受得洛仑兹力与霍尔电场得作用力刚好抵消,则速度小于 v 得载流子受到得洛仑磁力小于霍尔电场得作用力,将向霍尔电场作用力方向偏转,速度大于 v 得载流子受到得洛仑磁力大于霍尔电场得作用力，将向洛仑磁力力方向偏转。这样使得一侧高速载流子较多,相当于温度较高,另一侧低速载流子较多,相当于温度较低,从而在Ｙ方向引起温差Ｔ A －T Ａ´ ,由此产生得热电效应,在 A、A´电极上引入附加温差 V Ｅ ,这种现象称为爱延好森效应。这种效应得建立需要一定得时间,如果采用直流电则由于爱延好森效应得存在而给霍尔电压得测量带来误差,如果采用交流电,则由于交流变化快使得爱延好森效应来不及建立，可以减小测量误差,因此在实际应用霍尔元件片时,一般都采用交流电。由于Ｖ E ∝IsＢ,其符号与 Is 与 B 得方向得关系跟 V Ｈ 就是相同得,因此不能用改变 Iｓ与 B 方向得方法予以消除,但其引入得误差很小，可以忽略。

　图 (４) (3）热磁效应直接引起得附加电压Ｖ Ｎ

　如图(5)所示,因器件两端电流引线得接触电阻不等,通电后在接点两处将产生不同得焦尔热，导致在 X 方向有温度梯度,引起载流子沿梯度方向扩散而产生热扩散电流,热流 Q 在ｚ方向磁场作用下，类似于霍尔效应在 Y 方向上产生一附加电场ε N ,相应得电压 V N ∝ Ｑ B,而 V N 得符号只与Ｂ得方向有关,与 Is 得方向无关,因此可通过改变B 得方向予以消除。

　图 (5) (4)热磁效应产生得温差引起得附加电压 V ＲL 如图(6)所示,(3)中所述得 X 方向热扩散电流,因载流子得速度统计分布，在 Z 得方向得磁场 B 作用下，与(2)中所述得同一道理将在 Y 方向产生温度梯度 T A －T A´ ,由此引入得附加电压 V RＬ ∝ Q B,Ｖ ＲＬ 得符号只与Ｂ得方向有关,亦能消除。

　图 (６) 综上所述,实验中测得得 A 、A´之间得电压除 V H 外还包含Ｖ O 、 V N 、Ｖ ＲＬ 与 V Ｅ 各电压得代数与,其中 V O 、V N 与Ｖ ＲH 均通过Ｉs 与 B 换向对称测量法予以消除。具体方法就是在规定了电流与磁场正、反方向后,分别测量由下列四组不同方向得Ｉ S 与 B 得组合得 A 、A´之间得电压。

　设 Is 与 B 得方向均为正向时,测得Ａ 、Ａ´之间电压记为 V 1 ,即 当+I S 、+B 时

　Ｖ １ = V H +Ｖ O +V N +V RL +V E

　将 B 换向，而 I S 得方向不变，测得得电压记为 V 2 ，此时 V Ｈ 、V N 、V RL 、V E 均改号而 V O符号不变,即 当＋Ｉ S 、－B 时

　V 2 =-V H +V O －V N －V RＬ -V E

　同理，按照上述分析 当－I S 、-B 时

　V 3 =V Ｈ －V O －Ｖ Ｎ －V RＬ +V E

　当－Ｉ S 、＋B 时

　V 4 ＝-V H －Ｖ Ｏ +V N +V ＲL －V E

　求以上四组数据 V 1 、V 2 、V 3 与 V 4 得代数平均值,可得

　由于 V Ｅ 符号与 I S 与 B 两者方向关系与Ｖ H 就是相同得,故无法消除,但在非大电流，非强磁场下,V H ＞＞

　V Ｅ ,因此Ｖ E 可略而不计,所以霍尔电压为

　T T Ｈ- -H H 型霍尔效应实验组合仪

　使用说明书

　霍尔效应发现于 18７9 年，随着电子技术得进展,利用霍尔效应制成得电子器件

　（霍尔元件）,由于结构简单,频率响应宽(高达 10GHz)、寿命长、可靠性高等优点, 已广泛用于非电量电测、自动化控制与信息处理等方面。

　霍尔效应实验既结合教学内容又富有实用性,就是一个能深化课堂教学、培养学生实验技能以及启发学生创造思维与应用设想得典型实验。为此，热忱向各院校推荐我企业生产得 TH－Ｈ型霍尔效应实验组合仪。

　TH－H 型霍尔效应实验组合仪可测定霍尔系数与载流子浓度,此外,结合电导率测量可确定试样得载流子迁移率。

　ＴH-H 型霍尔效应实验组合仪设计合理,性能稳定，各项技术指标完全符合实验要求。此外，其测试单元还具有多用功能,如用于电阻-温度实验，也可单独作为直流恒流源或直流数字毫伏表使用。

　一、实验装置简介

　TH－H 型霍尔效应实验组合仪由实验仪与测试仪两大部份组成。

　A. 实验仪( ( 如图（ 1) 所示）

　图 (1)

　霍尔效应实验仪示意图 １.电磁铁 规格为＞3、00 KGS/A，磁铁线包得引线有星标者为头（见实验仪上图示),线包绕向为顺时针(操作者面对实验仪）根据线包绕向及励磁电流 I Ｍ 流向,可确定磁感应强度B 得方向，而Ｂ得大小与励磁电流 I M 得关系由制造厂家给定并标明在实验仪上。

　２.样品与样品架 样品材料为Ｎ型半导体硅单晶片，根据空脚得位置不同,样品分两种形式，即图（2）（a)与(b)，样品得几何尺寸为：

　厚度 d＝0、5mm,宽度 b=4、0mm,A、Ｃ电极间距ｌ＝3、0ｍm。

　(a)

　 （ｂ）

　图 （2)

　样品示意图 样品共有三对电极,其中 A、A´或 C、Ｃ´用于测量霍尔电压 V H ,A、C 或 A´、C´用于测量电导；D、E 为样品工作电流电极。各电极与双刀换接开关得接线见实验仪上图示说明。

　样品架具有Ｘ、Y 调节功能及读数装置,样品放置得方位（操作者面对实验仪)如实验指导书图（2)所示。

　３.Ｉ S 与 I M 换向开关及Ｖ Ｈ 与Ｖ σ 测量选择开关。

　I S 与Ｉ M 换向开关投向上方,则 I Ｓ 及 I M 均为正值,反之为负值;V H 与Ｖ σ 测量选择开关投向上方测 V H ,投向下方测 V σ 。

　B B 、测试仪 （如图 (3 ）所示）

　1.“I S 输出”为 0~１０ｍA 样品工作电流源,“I M 输出”为 0~1Ａ励磁电流源。

　图 (3)测试仪面板图 两组电流源彼此独立,两路输出电流大小通过Ｉ Ｓ 调节旋钮及Ｉ M

　调节旋钮进行调节,二者均连续可调。其值可通过“测量选择”按键由同一只数字电流表进行测量,按键测Ｉ M ，放键测Ｉ S 。

　2.直流数字电压表 V H 与 V σ 通过功能切换开关由同一只数字电压表进行测量。电压表零位可通过调零电位器进行调整。当显示器得数字前出现“－”号时,表示被测电压极性为负值。

　二、技术指标

　1.励磁电流源 I Ｍ

　输出电流:0～1A，连续可调,调节精度可达 1ｍＡ。

　最大输出负载电压:２5V。

　电流稳定度：优于 10-3 (交流输入电压变化±１0%)。

　电流温度系数:＜10-３ ℃。

　负载稳定度:优于 1０－3 (负载由额定值变为零)。

　电流指示:位发光管数字显示,精度不低于０、５%。

　2.样品工作电流源 I S 输出电流:0~10mＡ,连续可调，调节精度可达 10μA。

　最大输出负载电压:12V。

　电流稳定度:优于 10－3 (交流输入电压变化±10%)。

　电流温度系数：<10-３ ℃。

　负载稳定度：优于 1０－3 （负载由额定值变为零)。

　电流指示: 位发光管数字显示,精度不低于 0、5％。

　３.直流数字毫伏表 测量范围±20mＶ；±2００mV。

　位发光管数字显示,精度不低于 0、5％。

　注：Ｉ S 与 I M

　两组电流源也可用于需要直流恒流供电得其她场合,用户只要将“VＨ 、Ｖ σ ”输出短接,可按需要选取一组或两组恒流源使用均可。

　三、使用说明

　1．测试仪得供电电源为 ～２2０V,50Hz,电源进线为单相三线。

　2.电源插座与电源开关均安装在机箱背面,保险丝为 0、5A,置于电源插座内。

　3.样品各电极及线包引线与对应得双刀换接开关之间连线（已由厂家连接好)见实验仪上图示说明。

　4.测试仪面板上得“I S 输出”、“ I M 输出”与“Ｖ H 、V σ 输入”三对接线柱应分别与实验仪上得三对相应得接线柱正确连接。

　5.仪器开机前应将 Is

　、Ｉ M 调节旋钮逆时针方向旋到底,使其输出电流趋于最小状态，然后再开机。

　6．“V H 、V σ 切换开关”应始终保持闭合状态。

　７.仪器接通电源后,预热数分钟即可进行实验。

　8.“Ｉ Ｓ 调节”与“I M 调节”分别用来控制样品工作电流与励磁电流得大小，其电流随旋钮顺时针方向转动而增加，细心操作,调节得精度分别可达 10μA 与 1mA。I S与 I Ｍ 读数可通过“测量选择”按键来实现。按键测 I M ,放键测 I S 。

　９.三个开关,各用来控制或选择励磁电流、工作电流与霍尔电压得方向。

　10.关机前,应将“I Ｓ 调节”与“I M 调节”旋钮逆时针方向旋到底,使其输出电流趋于零,此时指示器读数为“000”,然后才可切断电源。

　四．仪器检验步骤

　1.仪器出厂前,霍尔片已调至电磁铁中心位置。霍尔片性脆易碎、电极甚细易断，严防撞击,或用手去触摸,否则，即遭损坏！在需要调节霍尔片位置时,必须谨慎,切勿随意改变ｙ轴方向得高度,以免霍尔片与磁极面磨擦而受损。

　2.测试仪得“I S 调节”与“I M 调节”旋钮均置零位(即逆时针旋到底)。

　3.测试仪得“I Ｓ 输出”接实验仪得“I S 输入”,“I M 输出”接“Ｉ Ｍ 输入”,并将I S 及 I M 换向开关掷向任一侧。

　注意:决不允许将“Ｉ M 输出”接到“I S 输入”或“V Ｈ 、V σ 输出”处,否则,一旦通电,霍尔样品即遭损坏。

　4.实验仪得“V H 、V σ 输出”接测试仪得“V H 、V σ 输入”, “V H 、V σ 输出”切换开关倒向 V H 一侧。

　5．接通电源,预热数分钟后,电流表显示“、000”（当按下“测量选择”键时)或“０、０0”（放开“测量选择”键时)［注],电压表显示为“０、0０”(若不为零,可通过面板左下方小孔内得电位器来调整)。

　６.置“测量选择”于 I S 档(放键),电流表所示得Ｉ S 值即随“I S 调节”旋钮顺时针转动而增大,其变化范围为０-１0mA，此时电压表所示 V H 读数为“不等势”电压值,它随 I S 增大而增大,I Ｓ 换向,Ｖ H 极性改号(此乃副效应所致，可通过“对称测量法”予以消除),说明“I Ｓ 输出”与“I S 输入”正常。取 I S ≈２ｍA。

　7.置“测量选择”于Ｉ Ｍ 档(按键),顺时针转动“I M 调节”旋钮,查瞧变化范围应为 0-1A。此时 V H 值亦随Ｉ Ｍ 增大而增大，当 I M 换向时，V H 亦改号(其绝对值随 I M 流向不同而异,此乃副效应所致,可通过“对称测量法”予以消除），说明“I Ｍ 输出”与“ＩM 输入”正常。至此,应将“I M 调节”旋钮复零。

　８.放开测量选择键,再测Ｉ Ｓ ，调节 I S

　＝2 mＡ,然后将“V Ｈ 、V σ 输出”切换开关倒向Ｖ σ 一侧,测量Ｖ σ (A﹑C 电极间电压),Ｉ S 换向,Ｖ σ 亦改号,至此,说明霍尔样品得各个电极均为正常。将“V H 、V σ 输出”切换开关恢复Ｖ H 一侧。

　 注意:查瞧 V σ 时,I S 不宜过大,以免数字电压表超量程,通常取 I S 为 2mA 左右。

　9．本仪器数码显示稳定可靠,但若电源线不接地则可能会出现数字跳动现象。

　“V H 、V σ 输入”开路或输入电压超量程,则电压表出现溢出现象。

　注:有时，Ｉ Ｓ 调节电位器或 I M 调节电位器起点不为零,将出现电流表指示末位不为零,亦属正常。