Главная страница Случайная страница КАТЕГОРИИ: АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника |
Эффект ХоллаСтр 1 из 6Следующая ⇒
Лабораторная работа № 14 Эффект Холла в полупроводниках Цель работы: изучение эффекта Холла, определение проводимости полупроводника, постоянной Холла, концентрации и подвижности носителей заряда в полупроводнике. Теоретическая часть Эффект Холла На точечный заряд q, движущийся со скоростью в магнитном поле c индукцией , действует сила Лоренца . Эта сила, перпендикулярная и скорости движения заряда, и направлению магнитного поля, приводит к эффекту Холла, который можно наблюдать в металлах и полупроводниках. Суть эффекта Холла рассмотрим на следующем примере. Образец в виде прямоугольной пластинки полупроводника поместим в магнитное поле (рис.1, а), направленное от нас, и пропустим через образец электрический ток плотностью слева направо.
а б
Рис.1. Образец для измерения холловского напряжения. В полупроводнике носителями заряда являются отрицательно заряженные электроны и положительно заряженные дырки. Сила Лоренца, действующая на них, имеет одинаковое направление, несмотря на то, что электроны и дырки движутся в противоположных направлениях. Если концентрация носителей одного типа преобладает (примесный полупроводник n - или р -типа), то верхняя и нижняя грани пластинки будут заряжены зарядами противоположного знака. При этом возникает электрическое поле , противоположное по отношению к (рис.1, б). Это поле называется полем Холла, а явление возникновения поперечного электрического поля под действием магнитного поля называется эффектом Холла. Если наряду с магнитным существует и электрическое поле, то выражение для силы Лоренца приобретает вид: . При отсутствии тока в поперечном направлении проекция силы Лоренца на это направление равна нулю: . В результате . (1) Это выражение будет использовано для определения разности потенциалов Холла.
|