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文档简介

1、第十二章 霍耳效应12.1 霍耳效应 把通有电流的半导体放在均匀磁场中,设电场沿x方向,电场强度为Ex;磁场方向沿z轴方向,磁感应强度为Bz,则在垂直于电场和磁场的+y或-y方向将产生一个横向电场Ey,这个现象称为霍耳效应。 12.1 一种载流子的霍耳效应目标:分析霍耳效应产生的原因及霍耳系数的值1. P型半导体的霍耳效应 沿ox轴正方加电场Ex, 空穴的漂移速度vx, 产生的漂移电流密度: 横向霍耳电场的存在说明,在有垂直磁场时,电场和电流不在同一方向,两者之间的夹角称为霍耳角。 达到稳定时,y方向没有电流,电流仍沿+x方向,但总电场E不在x方向,在xoy面的第一象限:霍耳效应2. n型半导

2、体的霍耳效应 电流沿 +x轴方向,则电子的漂移速度沿-x方向 洛伦兹力沿-y方向,电子在洛伦兹力作用下向-y方向偏转,在A面积累电子,形成沿-y方向的霍耳电场Ey. 受到沿+y方向的电场力。稳定时有:12.2两种载流子的霍耳效应半导体中同时有电子和空穴两种载流子存在时,当达到稳定时,沿霍耳电场方向(y方向)上的总电流为0,但空穴电流和电子电流并不为0,设分别为(Jp)y和(Jn)y,则有:霍耳电场引起的空穴电流方向沿-y方向,大小为qppEy洛伦兹力引起的空穴电流的方向沿+y方向大小为:总空穴电流为霍耳电场和洛伦兹力引起的电子的电流方向均沿+y方向,同样的分析可得:稳定时总电流为0霍耳电场总电子电流为霍耳电场 x方向的电流密度两种载流子的霍耳系数对于大多数半导体,np(1)纯净半导体或高温下本征激发起主要作用 的杂质半导体n=p,RHn, RH0; 本章小结一 重要术语解释1霍尔效应:半导体中载流子在相互垂直的电场和磁场中运动时,载流子发生偏转,在垂直于电场和磁场的方向产生霍尔电压的效应。2霍尔电压:在霍尔效应测量中,半导体上产生的横压降。霍尔电压的正负反映了半导体的导电类型。本章小结知识点学完本章后,读者应具备如下能力:1.描述霍尔效应。2. 根据霍尔电压的正负,判断半导体的导电类型3利用霍尔效应计算载流子的浓度和迁移率本章小结

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