การศึกษาปรากฏการณ์ฮอลล์ในสารกึ่งตัวนำโดยเทคนิคของแวน เดอร์ เพาว์

Abstract

การวิจัยได้ศึกษาเทคนิคการวัดค่า สภาพต้านทานไฟฟ้าและสัมประสิทธิ์ของฮอลล์วิธีของ แวน เดอร์ เพาว์ เพื่อเปรียบเทียบกับวิธีการวัดแบบธรรมดา ผลการทดลองปรากฏว่าการวัดค่าสภาพต้านทานไฟฟ้าทั้งสองวิธีไม่แตกต่างกัน ส่วนการวัดค่าสัมประสิทธิ์ของฮอลล์ พบว่าถ้าเลือกจุดวัดที่เหมาะสมแล้ว การวัดทั้งสองวิธีจะให้ผลสอดคล้องกันเช่นเดียวกัน ในการใช้เทคนิคการวัดแบบ แวน เดอร์ เพาว์ วัดค่าสภาพต้านทานไฟฟ้าและสัมประสิทธิ์ของฮอลล์ของผลึกกึ่งตัวนำซิลิกอน ในช่วงอุณหภูมิประมาณ 290 K ถึง 460K โดยใช้อุปกรณ์ควบคุมอุณหภูมิที่สร้างขึ้นเองจากวัสดุที่มีทั่วไปในประเทศ ผลการทดลองพบว่า ผลึกซิลิกอนที่วัดเป็นชนิดเอ็น ช่วงอุณหภูมิ 290 K ถึง 420 K เป็นช่วงเอ็กซคลูชั่นมีความหนาแน่นของพาหะเฉลี่ย (6.04 ± 0.15) X 1019 เมตร-3 และสภาพเคลื่อนได้ µ สัมพันธ์กับอุณหภูมิ T µ α T-2.6 ซึ่งเหมือนกับการทดลองของ F.J. Merin กับ J.P. Maita และสอดคล้องกับทฤษฏีที่ว่า สภาพเคลื่อนได้ µ จะลดลงเมื่ออุณหภูมิสูงขึ้น เนื่องจากอันตรกิริยากับโฟนอน เครื่องมือที่สร้างขึ้นสามารถนำไปใช้ในการศึกษาปรากฏการณ์ฮอลล์ของผลึกกึ่งตัวนำอื่นๆที่มีคุณสมบัติใกล้เคียงกัน