怎么用霍尔系数判断半导体材料的导电类型

霍尔系数判断半导体材料的导电类型：1、根据电流和磁场判断电场力的方向，电场力的方向即半导体中载流子的受力方向（即判断出n型半导体的电子聚集到哪里,或p型半导体的空穴聚集到哪里）。2、对这两种半导体来说,同样的电流和磁场,电场力方向是一样的,但两端电压正负恰好相反。霍尔效应：霍尔效应是磁电效应的一种，这一现象是美国物理学家霍尔（A.H.Hall，1855—1938）于1879年在研究金属的导电机构时发现的。当电流垂直于外磁场通过导体时，在导体的垂直于磁场和电流方向的两个端面之间会出现电势差，这一现象便是霍尔效应。这个电势差也被叫做霍尔电势差。

　霍尔效应从本质上讲是运动的带电粒子在磁场中受洛仑兹力作用而引起的偏转。当带电粒子（电子或空穴）被约束在固体材料中，这种偏转就导致在垂直电流和磁场方向上产生正负电荷的聚积，从而形成附加的横向电场，即霍尔电场EH。

电流IS通过N型或P型霍尔元件，磁场B方向与电流IS方向垂直，且磁场方向由内向外，对于N型半导体及P型半导体，分别产生的方向如左图和右图的霍尔电场EH（据此，可以判断霍尔元件的属性——N型或P型）。

　霍尔电势差EH阻止载流子继续向侧面偏移，当载流子所受的横向电场力FE与洛仑兹力FB相等时，霍尔元件两侧电荷的积累就达到动态平衡。

由于：

FE=eEH，FB=evB，

因此：

eEH=eVB （1）

设试样的宽为b，厚度为d，载流子浓度为n ，则：

IS=nevbd（2）

由（1）、（2）式可得：

霍尔电势差UH=EHb=(1/ne)(ISB/d)=RH(ISB/d)

RH=1/ne是材料的霍尔系数，它是反映材料霍尔效应强弱的重要参数。

对于固定霍尔元件，厚度d固定，记KH为霍尔元件的霍尔系数，可得：

UH=KHISB（3）

即：霍尔电势差UH与电流IS及磁感应强度B成正比。

主要依靠导带电子导电的半导体称之为N型半导体，也即是电子型半导体。主要依靠空穴导电的半导体称之为P型半导体，也即是空穴型半导体。

霍尔元件是应用霍尔效应的半导体。一般用于电机中测定转子转速，如录象机的磁鼓，电脑中的散热风扇等。它是一种基于霍尔效应的磁传感器，用它们可以检测磁场及其变化，可在各种与磁场有关的场合中使用。它的优点有结构牢固、体积小、重量轻、寿命长、安装方便、功耗小、频率高（可达1MHZ）、耐震动等。

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