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技術(shù)文章

霍爾效應(yīng)的 本質(zhì)

點(diǎn)擊次數(shù):579 發(fā)布時(shí)間:2023-9-7

霍爾效應(yīng)是電磁效應(yīng)的一種,這一現(xiàn)象是美國(guó)物理學(xué)家霍爾E.H.Hall,1855—1938)于1879年在研究金屬的導(dǎo)電機(jī)制時(shí)發(fā)現(xiàn)的。 當(dāng)電流垂直于外磁場(chǎng)通過半導(dǎo)體時(shí),載流子發(fā)生偏轉(zhuǎn),垂直于電流和磁場(chǎng)的方向會(huì)產(chǎn)生一附加電場(chǎng),從而在半導(dǎo)體的兩端產(chǎn)生電勢(shì)差,這一現(xiàn)象就是霍爾效應(yīng),這個(gè)電勢(shì)差也被稱為霍爾電勢(shì)差。霍爾效應(yīng)使用左手定則判斷。

固體材料中的載流子在外加磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí),因?yàn)槭艿?/span>洛侖茲力的作用而使軌跡發(fā)生偏移,并在材料兩側(cè)產(chǎn)生電荷積累,形成垂直于電流方向的電場(chǎng),最終使載流子受到的洛侖茲力與電場(chǎng)斥力相平衡,從而在兩側(cè)建立起一個(gè)穩(wěn)定的電勢(shì)差即霍爾電壓。正交電場(chǎng)和電流強(qiáng)度與磁場(chǎng)強(qiáng)度的乘積之比就是霍爾系數(shù)。平行電場(chǎng)和電流強(qiáng)度之比就是電阻率。大量的研究揭示:參加材料導(dǎo)電過程的不僅有帶負(fù)電的電子,還有帶正電空穴。

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