Question

在一個很小的矩形半導體薄片上，制作四個電極E、F、M、N，它就成了一個霍爾元件（如圖），在E、F間通入恒定的電流I，同時外加與薄片垂直的磁場B，在M、N間出現了電壓U_H ，稱為霍爾電壓。

（1）電流和磁場方向如圖中所示，載流子是電子，M、N兩端中哪端電勢較高?

（2）試證明： ，K為與材料有關的常量。

（３）為了提高霍爾元件的靈敏度,可采用哪些方法？

Answer 1

（1）M點電勢高                         ①

（2）設前后兩個表面相距為L，電子所受的電場力等于洛侖茲力

                                 ②

          設材料單位體積內電子的個數為n，材料截面積為s

                                       ③

          s=dL　　　　　　　　　　　　　　 �、�

         由②③④得：

                                   ⑤

          令,則               ⑥

 

           (3) 增大電流Ｉ、減小厚度d 和減小截流子的密度

解析:

（1）M點電勢高                         ①

（2）設前后兩個表面相距為L，電子所受的電場力等于洛侖茲力

                                 ②

          設材料單位體積內電子的個數為n，材料截面積為s

                                       ③

          s=dL　　　　　　　　　　　　　　 �、�

         由②③④得：

                                   ⑤

          令,則               ⑥

 

           (3) 增大電流Ｉ、減小厚度d 和減小截流子的密度