АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомДругоеЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция

Определение концентрации носителей заряда и их подвижности. Эффект Холла

Читайте также:
  1. I. Определение жестокого обращения с детьми.
  2. I. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПРЕДМЕТА МАТЕМАТИКИ, СВЯЗЬ С ДРУГИМИ НАУКАМИ И ТЕХНИКОЙ
  3. III. Методика расчета эффективности электрофильтра.
  4. SWOT-анализ раздела «ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ, ЭФФЕКТИВНОСТЬ»
  5. T.5 Определение нормальной скорости распространения пламени и термодинамических параметров
  6. T.5. Определение нормальной скорости распространения пламени и термодинамических параметров.
  7. V. Определение классов
  8. V. Определение основных параметров шахтного поля
  9. V.2 Определение величин удельных ЭДС.
  10. VI. ОПРЕДЕЛЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ПЕРВЕНСТВА
  11. VI. Определение учебной нагрузки педагогических работников, отнесенных к профессорско-преподавательскому составу, и основания ее изменения
  12. VII. Определение установившихся скоростей поезда рассчитанной массы на прямом горизонтальном участке пути при работе электровоза на ходовых позициях.

Для определения типа носителей тока, их концентрации и подвижности используют эффект Холла.

Эффект Холла заключается в возникновении в проводнике (в нашем случае брусок толщиной b) с током плотностью j, помещенном в магнитном поле с индукцией В, электрического поля в направлении, перпендикулярном В и j,

j
ud
Fл
B
b
рис. 11.4. При показанном положении образца относительно магнитного поля и предположительно электронном характере электрического тока из-за наличия силы Лоренца

 Рис. 11.4  

F Л=- e [ u d B ], (11.11)

 

где е - заряд электрона без учета его знака, электроны будут отклоняться к верхней грани и зарядят ее отрицательно. На нижней грани накапливаются нескомпенсированные положительные заряды, между гранями возникает разность потенциалов Vx, получившая название э.д.с. Холла. В условии равновесия

e udB= e e, (11.12)

где e - напряженность возникшего поля. С учетом, что e=Vx/b имеем

Vx=udbB, (11.13)

а так как ud=j/en, получаем

Vx=(1/en)Bbj, (11.14)

что и наблюдается экспериментально.

Коэффициент Rx=1/en (более точно А/ e n, где А - постоянная, зависящая от механизма рассеяния носителей тока и важная для невырожденных полупроводников) получил название постоянной Холла. У электронных полупроводников Rx отрицательна, у дырочных - положительна. Таким образом, измеряя B, j, b и Vx, по формуле (11.14) можно определить концентрацию и знак носителей тока в проводнике.

Определив, кроме того, удельную электропроводность проводника s=enu, можно рассчитать подвижность носителей

 

s Rx=enu (1/en) = u. (11.15)

 

Датчики Холл-эффекта. Рассмотренное устройство послужило основой для изготовления датчиков, работающих на эффекте Холла и применяемых в магнитометрах, измерителях деформаций и других воздействий, влияющих на электрофизические параметры образца.

 

 


1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 | 21 | 22 | 23 | 24 | 25 | 26 | 27 | 28 | 29 | 30 | 31 | 32 | 33 | 34 | 35 | 36 | 37 | 38 | 39 | 40 | 41 | 42 | 43 | 44 | 45 | 46 | 47 | 48 |

Поиск по сайту:

Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Студалл.Орг (0.003 сек.)