Question

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间通入恒定的电流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                         ①

（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

                                 ②

          设材料单位体积内电子的个数为n，材料截面积为s

                                       ③

          s=dL　　　　　　　　　　　　　　 　④

         由②③④得：

                                   ⑤

          令,则               ⑥

 

           (3) 增大电流Ｉ、减小厚度d 和减小截流子的密度

解析:

（1）M点电势高                         ①

（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

                                 ②

          设材料单位体积内电子的个数为n，材料截面积为s

                                       ③

          s=dL　　　　　　　　　　　　　　 　④

         由②③④得：

                                   ⑤

          令,则               ⑥

 

           (3) 增大电流Ｉ、减小厚度d 和减小截流子的密度