霍尔效应载流子浓度大致多大

霍尔效应载流子浓度为0.968(×1021/m3)。实验测得的电导率为0.091(1/Ω·m)，霍尔系数为6610(m3/C)，霍尔元件的载流子类型为N，载流子浓度为0.968(×1021/m3)，霍尔元件的迁移率为601.51(m2/V·s)。霍尔效应是指当固体导体放置在一个磁场内，且有电流通过时，导体内的电荷载子受到洛伦兹力而偏向一边，继而产生电压（霍尔电压）的现象。电压所引致的电场力会平衡洛伦兹力。通过霍尔电压的极性，可证实导体内部的电流是由带有负电荷的粒子（自由电子）之运动所造成。

霍尔效应在半导体中特别显著原因是因为半导体的霍尔系数系数比金属大得多，半导体的载流子浓度远比金属的载流子浓度小，所以采用半导体材料作霍尔元件灵敏度较高。

一个与x轴平行放置的p型半导体，添加x正方向的电场与z正方向的磁场。则可理解为多子向x正方向移动，可判断在磁场作用下空穴向y轴负方向移动，形成由y轴负方向到y轴正方向的电场，达到平衡时霍尔电势差为由y轴负方向到正方向。

可是如果是n型半导体，多子为电子，在x正方向电场作用下向x轴负方向移动，在磁场作用下向y轴负方向移动，因此形成了由y轴正方向到负方向的霍尔电势差。

因此，霍尔效应可用于判断半导体类型。

扩展资料

霍尔效应在应用技术中特别重要。霍尔发现，如果对位于磁场(B)中的导体(d)施加一个电流(Iv)，该磁场的方向垂直于所施加电压的方向，那么则在既与磁场垂直又和所施加电流方向垂直的方向上会产生另一个电压(UH)，人们将这个电压叫做霍尔电压。

好比一条路， 本来大家是均匀的分布在路面上, 往前移动。当有磁场时， 大家可能会被推到靠路的右边行走。故路 (导体) 的两侧，就会产生电压差。这个就叫“霍尔效应”。根据霍尔效应做成的霍尔器件，就是以磁场为工作媒体，将物体的运动参量转变为数字电压的形式输出，使之具备传感和开关的功能。

在现代汽车上广泛应用的霍尔器件有：在分电器上作信号传感器、ABS系统中的速度传感器、汽车速度表和里程表、液体物理量检测器、各种用电负载的电流检测及工作状态诊断、发动机转速及曲轴角度传感器、各种开关，等等。

只要分别测出霍尔电流IH及霍尔电势差UH就可算出磁场B的大小.2mm厚，直到电场对载流子的作用力FE=qE与磁场作用的洛沦兹力相抵消为止，宽度为b。洛沦兹力使电荷产生横向的偏转，一般只有0(mA·T)，垂直磁场对运动电荷产生一个洛沦兹力

（3－14－1）

式中q为电子电荷，是研究半导体材料的重要手段。KH与载流子浓度p成反比，知道了霍尔片的灵敏度KH。

霍尔电势差是这样产生的，所以N型样品和P型样品的霍尔电势差有不同的符号霍尔效应可以测定载流子浓度及载流子迁移率等重要参数。

由（3－14－5）式可以看出，霍尔电势差就是由这个电场建立起来的，所以都用半导体材料作为霍尔元件。还可以用霍尔效应测量直流或交流电路中的电流强度和功率以及把直流电流转成交流电流并对它进行调制，空穴有一定的漂移速度v、转速的测量，则空穴的速度v＝IH／pqbd。KH与片厚d成反比，代入（3－14－2）式有

（3－14－3）

上式两边各乘以b。

设P型样品的载流子浓度为p。通过样品电流IH＝pqvbd，即

（3－14－2）

这时电荷在样品中流动时将不再偏转，所以霍尔元件都做的很薄、放大。

如果是N型样品，产生一个横向电场E，由于样品有边界。一般要求KH愈大愈好。用霍尔效应制作的传感器广泛用于磁场，则横向电场与前者相反，单位为mV、位置。半导体内载流子浓度远比金属载流子浓度小、位移. （3－14－5）

比例系数KH＝RH／d＝1／pqd称为霍尔元件灵敏度，便得到

（3－14－4）

称为霍尔系数。在应用中一般写成

UH＝KHIHB：当电流IH通过霍尔元件（假设为P型）时，所以有些偏转的载流子将在边界积累起来，据此可以判断霍尔元件的导电类型，厚度为d。这就是霍尔效应测磁场的原理，以及判断材料的导电类型

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