制造霍尔元件时为什么用半导体材料

制造霍尔元件时为什么用半导体材料,第1张

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

因为霍尔电压公式是E等于kBI/d,霍尔元件和等离子磁流体发电是一个原理的,其中公式的系数k1/n(n为导体单位横截面积的载流子数)说到这里就能看出当BI一定时不同材料的k与d不同时霍尔电压是不同的,当d做到很薄不能再薄(很厚)时只能通过改变k来提高(降低)霍尔电压,

而一般材料的K基本是固定的或随外界因素(温度)改变的,这就是系数变量,而半导体导电是因为能在硅储中掺杂的不同浓度的物质,

而这种掺杂使得半导体中的载流子浓度能受人为控制(也就是单位横截面积的载流子数能人为控制)从而改变了K,其实这公式些就跟人们发现的电阻率公式类似,起到了对电子元件的微型化的作用。

扩展资料:

霍尔元件应用霍尔效应的半导体。

所谓霍尔效应,是指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,就可确定导线电流的大小。利用这一原理可以设计制成霍尔电流传感器。其优点是不和被测电路发生电接触,不影响被测电路,不消耗被测电源的功率,特别适合于大电流传感。

若把霍尔元件置于电场强度为E、磁场强度为H的电磁场中,则在该元件中将产生电流I,元件上同时产生的霍尔电位差和电场强度E成正比,如果再测出该电磁场的磁场强度,则电磁场的功率密度瞬时值P可由P=EH确定。

利用这种方法可以构成霍尔功率传感器,如果把霍尔元件集成的开关按预定位置有规律地布置在物体上,当装在运动物体上的永磁体经过它时,可以从测量电路上测得脉冲信号。根据脉冲信号列可以传感出该运动物体的位移。若测出单位时间内发出的脉冲数,则可以确定其运动速度。

参考资料:百度百科-霍尔元件


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