Question

在一個(gè)很小的矩形半導(dǎo)體薄片上，制作四個(gè)電極E、F、M、N，它就成了一個(gè)霍爾元件(如圖)，在E、F間通人恒定的電流I，同時(shí)外加與薄片垂直的磁場(chǎng)B，在M、N間出現(xiàn)了電壓U_H，稱(chēng)為霍爾電壓。

（1）電流和磁場(chǎng)方向如圖中所示，載流子是電子，M、N兩端中哪端電勢(shì)較高?

（2）試證明： ，K為與材料有關(guān)的常量。

（3）為了提高霍爾元件的靈敏度，可采用哪些方法?[

Answer 1

（1）M點(diǎn)電勢(shì)高

（2）證明見(jiàn)解析。

（3）增大電流I、減小厚度d和減小載流子的密度、增加磁感應(yīng)強(qiáng)度B。

解析:

（1）M點(diǎn)電勢(shì)高。  （3分）

（2）設(shè)前后兩個(gè)表面相距為L，電子所受的電場(chǎng)力等于洛侖茲力

  (3分) 。

設(shè)材料單位體積內(nèi)電子的個(gè)數(shù)為n，材料截面積為s，則電流為   (2分) ，

s=dL  (2分)

解得：  (2分)

（3）增大電流I、減小厚度d和減小載流子的密度、增加磁感應(yīng)強(qiáng)度B。    (4分)