ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
12
сти электрического поля, а следовательно, и силовым линиям тока. В этом
случае, при расположении точек А и В на одной эквипотенциальной поверх-
ности, т.е. строго напротив друг друга, напряжение между ними равно нулю.
Поместим теперь образец в магнитное поле с индуктивностью
B
r
, перпен-
дикулярной плоскости рисунка и направлению электрического поля. При
этом на носители тока в образце начинает действовать сила Лоренца
[
]
BVqF
x
r
r
r
⋅
±
=
, (2)
направленная перпендикулярно дрейфовой скорости
x
V
r
и индукции магнит-
ного поля
B
r
, причем знак (+) соответствует дырке, а знак (-) - электрону.
С другой стороны, дрейфовую скорость
x
V
r
можно записать в виде
xx
EV
r
r
μ
±=
, (3)
где (+) соответствует дырке, а (-) -электрону, в результате чего
[
]
BEqF
x
r
r
r
⋅=
μ
,
т.е. направление силы Лоренца не зависит от знака носителя, а значит и элек-
троны, и дырки под действием силы Лоренца будут отклоняться в одну сто-
рону (к точке А на рис. 1, а). Полученный результат становится очевидным,
если учесть, что при изменении знака носителя меняется и направление его
движения в
электрическом поле. Из вышеизложенного следует, что в полу-
проводнике n-типа проводимости и основные, и неосновные носители откло-
няются к точке А и накапливаются около нее, но поскольку основных носи-
телей много больше, чем неосновных, то в точке А будет избыток электро-
нов, а в точке В их недостаток. Таким образом, между
точками А и В возни-
кает дополнительное электрическое поле, направленное от В к А (в случае
акцепторного полупроводника направление этого поля будет противополож-
ным). Возникающее электрическое поле перпендикулярно как вектору маг-
нитной индукции, так и направлению протекания тока и носит название поля
Холла (
H
E
r
).
Поле
H
E
r
будет расти до тех пор, пока не скомпенсирует силу Лоренца
[
]
BVqEq
X
H
r
⋅=⋅−
.
(4)
После достижения этого условия носители потекут по полупроводнику
только под действием внешнего электрического поля, т.е. магнитное поле
при этом как бы отсутствует. Однако суммарная напряженность поля в об-
разце станет
H
E
x
EE
r
r
r
+=
, а ее вектор окажется повернут относительно
исходного поля на некоторый угол
θ
, называемый углом Холла (рис. 1, б). В
результате этого эквипотенциальные поверхности также оказываются повер-
нутыми относительно силовых линий тока на тот же угол, и точки А и В
окажутся теперь на разных эквипотенциальных поверхностях, следовательно,
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 8
- 9
- 10
- 11
- 12
- …
- следующая ›
- последняя »
