为什么霍尔元件都用半导体材料制成而不用金属材料

为什么霍尔元件都用半导体材料制成而不用金属材料,第1张

霍尔元件都用半导体材料制成而且一般都为n型半导体载流子为导带电子,与金属材料的导电粒子为自由电子,似乎一样。但是你知道,金属在外电场作用下,抵抗电场的只是其表面聚集大量的电子,从而形成反向电场,与内部没关系。

在半导体内,电势会降落在整个材料上(表面电子少),这样再在另一个方向加磁场时就会在这两个面上聚集载流子而形成电场。

扩展资料:

霍尔元件具有许多优点,它们的结构牢固,体积小,重量轻,寿命长,安装方便,功耗小,频率高(可达1MHZ),耐震动,不怕灰尘、油污、水汽及盐雾等的污染或腐蚀。

霍尔线性器件的精度高、线性度好;霍尔开关器件无触点、无磨损、输出波形清晰、无抖动、无回跳、位置重复精度高(可达μm 级),采用了各种补偿和保护措施,霍尔器件的工作温度范围宽,可达-55℃~150℃。

在磁场不太强时,霍尔电势差UH与激励电流I和磁感应强度B的乘积成正比,与霍尔片的厚度δ成反比,即UH =RH*I*B/δ,式中的RH称为霍尔系数,它表示霍尔效应的强弱。 另RH=μ*ρ即霍尔常数等于霍尔片材料的电阻率ρ与电子迁移率μ的乘积。

线性霍尔效应传感器 IC 的电压输出会精确跟踪磁通密度的变化。在静态(无磁场)时,从理论上讲,输出应等于在工作电压及工作温度范围内的电源电压的一半。增加南极磁场将增加来自其静态电压的电压。

相反,增加北极磁场将增加来自其静态电压的电压。这些部件可测量电流的角、接近性、运动及磁通量。它们能够以磁力驱动的方式反映机械事件。

参考资料来源:百度百科——霍尔元件

半导体,如硅,在元素周期表中它们处于金属和非金属之间,所以,它们的导电性既没有导体那么强,又不会像绝缘体那样完全隔绝电流,而是可以被人工控制它们的导电性。所以,用半导体制成的集成电路,可以随时地改变半导体的导电性。
金属成本高,能耗大,易被氧化。

晶体硅是半导体,空穴导电原理,导电能力介于导体和绝缘体之间,所以电路中需要半导体做各种元件,比如很多种二极管等等。简单地说,如果电路中全是铜等金属,姑且不论完成各种功能,电路也会因为短路不成立的。


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