Question

(19分)在一个很小的矩形半导体薄片上，制作四个电极E、F、M、N，它就成了一个霍尔元件(如图)，在E、F间通人恒定的电流I，同时外加与薄片垂直的磁场B，在M、N间出现了电压U_H，称为霍尔电压。
（1）电流和磁场方向如图中所示，载流子是电子，M、N两端中哪端电势较高?
（2）试证明：，K为与材料有关的常量。
（3）为了提高霍尔元件的灵敏度，可采用哪些方法?[

Answer 1

（1）M点电势高
（2）证明见解析。
（3）增大电流I、减小厚度d和减小载流子的密度、增加磁感应强度B。

（1）M点电势高。 （3分）
（2）设前后两个表面相距为L，电子所受的电场力等于洛仑兹力
  (3分) 。
设材料单位体积内电子的个数为n，材料截面积为s，则电流为  (2分) ，
s=dL  (2分)
解得： (2分)
（3）增大电流I、减小厚度d和减小载流子的密度、增加磁感应强度B。    (4分)