空穴型半导体如何产生霍尔效应?

空穴型半导体如何产生霍尔效应?,第1张

你自己也说了正负电荷受洛仑兹力方向相同,但产生的电势高低就相反了。所以,半导体中自由移动的电荷类型不同霍尔电势差方向就相反了。N型半导体的载流子是电子,P型半导体的载流子是空穴(等效于是正电荷定向移动),所以就会方向相反了。补充说明一下,空穴指半导体价带中的电子由于被热或光激发到导带中,或被受主型杂质俘获,在价带中留下一个空能级(即失去电子的价键),称为空穴。当它被邻近原子的价电子占据时,将在邻近产生新的空穴,其效果相当于空穴的移动。人们常把空穴视为在价带中能自由运动、带正电的实体,既简便又确切。你想啊,电子移走后,剩下的实体就是带正电荷的了,所以,必须把它看作是带正电荷的实体定向移动。

当然是物理性质。晶体管其实就是建立在半导体物理学的基础上的,它利用的就是半导体物理学的一些性质。从最基本的本征半导体、杂质半导体、PN结、单向导电性、结电容、三极管电流放大作用、场效应管电压控制电流作用等等,统统都是物理学内容。所以晶体管所在的课程(比如模拟电子技术),一开始第一节就是半导体物理的内容。

只是用左手定则判断方向的问题。电场E加x方向,磁场B加z方向。将在+y或–y方向上产生横向电场Ey,Ey=Rh·J·B,比例系数Rh即为霍尔系数。对于p型半导体,空穴受洛伦兹力qvB,沿–y方向,空穴向–y方向偏转,在+y方向产生横向电场,稳定时qE–qvB=0,E=vB=JB/pq,霍尔系数Rh=E/JB=1/pq,大于0。对于n型半导体,电子漂移沿–x方向,洛伦兹力为–qvB,但根据左手定则(此时为电子,可以转化为空穴去判断力,再判断y方向的极性)霍尔电场沿–y方向,稳定时–qE–qvB=0,同理得霍尔系数Rh=–1/nq,小于0。知道霍尔系数Rh,有个简单的方法(中学都学过啦)测量y方向霍尔电压Vh=Rh·I·B/d,d是样品厚度,I是x方向电流,B是z方向磁场。搜索霍尔灵敏度如何计算n型掺杂和p型掺杂二极管必背口诀半导体未来5年会翻倍吗2020半导体还能涨多久霍尔系数的国际单位


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