为什么采用半导体材料制备霍尔元件

因为磁场作用于载流金属导体、半导体中的载流子时，产生横向电位差的物理现象。

霍尔效应为磁场作用于载流金属导体、半导体中的载流子时，产生横向电位差的物理现象。金属的霍尔效应是1879年被美国物理学家霍尔发现的。

当电流通过金属箔片时，若在垂直于电流的方向施加磁场，则金属箔片两侧面会出现横向电位差。半导体中的霍尔效应比金属箔片中更为明显，而铁磁金属在居里温度以下将呈极强的霍尔效应。由于通电导线周围存在磁场，其大小和导线中的电流成正比，故可以利用霍尔元件测量出磁场。

扩展资料：

霍尔元件的相关情况：

1、磁场的一个磁极靠近它，输出低电位电压（低电平）或关的信号，磁场磁极离开它输出高电位电压（高电平）或开的信号，正面感应磁场S极，反面感应N极。

2、因为磁场有两个磁极N、S（正磁或负磁），所以两个磁极分别控制双极性霍尔开关的开和关（高低电平），它具有锁定的作用，也就是说当磁极离开后，霍尔输出信号不发生改变。

3、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。

参考资料来源：百度百科-霍尔元件

磁性传感器的工作原理是磁性探头工作时在周围形成一个静磁场，当铁磁金属制成的物体，如步q、车辆等进入这个静磁场时，就会感应产生一个新的磁场，由于目标的运动变化所产生的干扰使磁场发生变化，引起磁力计指针的偏转及摆动，产生一个电信号，进而实现对携带武器的人和车辆的探测。

与其他传感器相比，磁性传感器还有一个突出特点，就是它能适应各种条件下的战场探测，特别适用于震动传感器难以探测的沼泽、滩头、水网等地区，从而弥补了震动传感器的不足。

但是磁性传感器的能源有限，这使得它的探测距离较近，一般对人员的探测距离为3～4m，对轮式车辆的探测距离为15m以内，对履带式车辆的探测距离为25m以内。

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以程序控制、环境控制、医疗诊断为首的自动化工程目前已开始进入家庭的日常生活，获得信息并及时处理信息的重要性正在增大。

特别是最近，信息处理的主要场所已进入家庭的客厅和厨房。所有这些场合，情报信息的检测是先决条件，因此，传感器变得很重要。

使用传感器的各种场合很多，传感器的类型种类也很多。大体上可以分为电磁性和非电磁性两大类。电磁性的信息容易进行传递、记录、放大和计算等，也便于输入计算机。

可是，非电磁性的信号处理就很困难，必须把它们变换为磁性信号，作为这种变换方式磁性传感器是最有效的。

若在感应电动势中测量电路中接一积分电路，那么输出电动势就与位移量成正比关系；如果在测量电路中接一微分电路，则输出电动势就与运动的加速度成正比关系。

这样磁电式传感器除可测量速度外，还可用来测量运动的位移和加速度。磁电式传感器的输出量，除了电动势的幅值大小外，也可以是输出电动势的频率值，如磁电式转速表即为一个例子。

参考资料来源：百度百科-磁性传感器

磁场是可以激发半导体材料产生空穴的，但自由电子和空穴必须成对产生。条件是：

1，半导体材料在磁场中运动，方向为垂直于磁力线方向；

2，磁场足够强或半导体材料运动足够快。

实际上，半导体材料在强电场或磁场的洛伦兹力作用下“产生”自由电子和空穴的过程就是它的击穿过程，因为这是个雪崩过程，速度快而不可控。

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