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测量锑化铟片的磁阻特性

引言 材料的电阻会因外加磁场而增加或减少，电阻的变化量称为磁阻(Magnetoresistance)。物质在磁场中电阻率发生变化的现象称为磁阻效应。磁阻效应是1857年由英国物理学家威廉·汤姆森发现的。它在金属中可以忽略，在半导体中则可能由小到中等。从一般磁阻开始，磁阻发展经历了巨磁阻（GMR）、庞磁阻（CMR）、穿隧磁阻（TMR）、直冲磁阻（BMR）和异常磁阻（EMR）。磁阻应用：目前，磁阻效应广泛用于磁传感、磁力计、电子罗盘、位置和角度传感器、车辆探测、GPS导航、仪器仪表、磁存储(磁卡、硬盘)等领域。磁阻器件的特点：灵敏度高、抗干扰能力强。在众多的磁阻器件中，锑化铟（InSb）传感器最为典型，它是一种价格低廉、灵敏度高的磁阻器件，在生产生活应用广泛。

一、实验目的

了解磁阻效应；

了解掌握磁阻器件的特点；

了解锑化铟片的磁阻特性；

掌握惠斯通电桥的原理及使用。

二、实验仪器

半导体温度计设计实验装置包括：霍尔测试仪、检流计、电压源、滑线式电桥、霍尔实验仪、滑线变阻器、四线电阻箱、单刀开关等。

三、实验原理

如图1所示，当导电体处于磁场中时（电流方向与磁场方向垂直），导电体内的载流子将在洛仑兹力的作用发生偏转，在两端产生积聚电荷并产生霍尔电场。如果霍尔电场作用和某一速度的载流子受到的洛仑兹力作用刚好抵消，则小于此速度的电子将沿霍尔电场作用的方向偏转，而大于此速度的电子则沿相反方向偏转，因而沿外加电场方向运动的载流子数量将减少，即沿电场方向的电流密度减小，电阻增大，也就是由于磁场的存在，增加了电阻，此现象称为磁阻效应。

如果将图1中a、b短路，霍尔电场将不存在，所有电子将向b端偏转，使电阻变得更大，因而磁阻效应更明显。因此，霍尔效应比较明显的样品，磁阻效应就小；霍尔效应比较小的，磁阻效应就大。

图1磁阻效应