用霍尔效应:两端通电,在内部会形成稳定电流,但在半导体的上下表面是没有电位差的;然后在半导体的两个对面的侧,加一个面磁场,这个时候在半导体另两个侧面上会形成电势差(因为内部的载流子在磁场作用下发生了偏转)。
因为N型半导体载流子是电子,故根据电流的方向和两个侧面的电位高低就可以进行判断。
如果条件允许,找一个掺杂已知的半导体,然后把他们粘到一起,组成个整体结,分别测两端电流导通情况,如果出现不能导通情况,则说明未知的和已知的相反,如果都导通,则相同。
当电流垂直于外磁场通过半导体时,载流子发生偏转,垂直于电流和磁场的方向会产生一附加电场,从而在半导体的两端产生电势差,这一现象就是霍尔效应,这个电势差也被称为霍尔电势差。霍尔效应使用左手定则判断。
扩展资料:
在半导体上外加与电流方向垂直的磁场,会使得半导体中的电子与空穴受到不同方向的洛伦兹力而在不同方向上聚集,在聚集起来的电子与空穴之间会产生电场。
电场力与洛伦兹力产生平衡之后,不再聚集,此时电场将会使后来的电子和空穴受到电场力的作用而平衡掉磁场对其产生的洛伦兹力,使得后来的电子和空穴能顺利通过不会偏移。
固体材料中的载流子在外加磁场中运动时,因为受到洛仑兹力的作用而使轨迹发生偏移,并在材料两侧产生电荷积累,形成垂直于电流方向的电场,最终使载流子受到的洛仑兹力与电场斥力相平衡,从而在两侧建立起一个稳定的电势差即霍尔电压。
正交电场和电流强度与磁场强度的乘积之比就是霍尔系数。平行电场和电流强度之比就是电阻率。大量的研究揭示:参加材料导电过程的不仅有带负电的电子,还有带正电的空穴。
参考资料来源:百度百科——霍尔效应
这个需要有一定的固体物理知识,其实也很好理解,你可以首先想象出一个空间直角坐标系。以硅举例,硅是由两个面心立方沿对角线方向也就是坐标(1,1,1)方向移动0.25对角线长度套构而成,所构成的复式格子,111方向只是一种观察方向而已,硅还可以从(1,0,0)(1,1,0)方向进行观察,如果要深究就去看固体物理的晶列指数和晶面指数和半导体物理的回旋共振实验。
第二个1/3也很好理解,空间坐标点(1,1,1)关于三个坐标轴投影的余弦值,就是一个单位立方体,对角线长度根号三,边长为1,余弦值:根号三除一,平方就是1/3,三个余弦值之和为1(这个知识点可以看高等数学的空间解析几何)
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