Читайте также:
|
Концентрация n носителей заряда и их подвижность m могут быть определены с помощью схемы измерения, приведенной на рис. 2.5, б.
В равновесии поле Холла компенсирует силу Лоренца
еЕ Х = ev др n B. (2.20)
Умножая обе части выражения (2.20) на высоту образца b, получаем, что напряжение U Х (ЭДС Холла) между верхним и нижним электродами равна
U Х = E Х b = v др n Bb. (2.21)
Учитывая взаимосвязь между током I п, плотностью тока j п в полупроводнике, концентрацией носителей заряда n и их дрейфовой скоростью v др n :
R = U / I = r l / S = l /g S = l /g bd, (2.22)
j = I / S = I / bd, (2.23)
v др n = m nE Х, (2.24)
j = g E= enn m nE = enn m nU п/ l, (2.25)
I п = jbd = enn m, (2.26)
получаем, что напряжение Холла равно
U Х = jBb/enn = I п B/ennd, (2.27)
где d – толщина образца.
Подвижность m n и концентрация носителей nn заряда могут быть определены, если, например, из эксперимента известны значения напряжения U пна образце длиной l, индукция В и напряжение Холла U Х.
m n = I п l / ennU п bd= lU Х/ bU п B, (2.28)
nn = I п B / edU Х. (2.29)
С учетом приведенных выше соотношений, следует ожидать (покажите самостоятельно), что зависимости I п(U п)| B =0, U x(I п)| B, U x(B)| I п, исследуемые в работе, описываются линейными функциями (рис. 2.5, б - г).
Для практических целей используется коэффициент Холла Rn (или Rр), рассчитываемый по формулам:
Rn = 1/ enn (или Rр = 1/ eрp), м3/Кл. (2.30)
Эффект Гаусса – явление отклонения заряженных частиц от прямолинейного движения при одновременном действии электрического и магнитного поля, связанное с действие силы Лоренца на электроны или дырки. Вследствие этого изменяется электрическое сопротивление кристалла. Полупроводниковые приборы, действие которых основано на эффекте Гаусса, называются магниторезисторами. Характеристикой магниторезисторов является магнитосопротивление (D R /R0), определяемое как
D R (B)/ R 0 = [ R (B) – R 0]/ R 0 = C m2 B 2. (2.31)
где R 0 – сопротивление образца в отсутствие магнитного поля, С - постоянная.
Анализ гальванотермомагнитных явлений, применение датчиков Холла описано в пособии [1].
Дата добавления: 2015-07-17; просмотров: 50 | Нарушение авторских прав
| <== предыдущая страница | | | следующая страница ==> |
| Метод Холла | | | Определение типа носителей разных кристаллов |