Микроэлектронные преобразователи неэлектрических величин. Агеев О.А - 12 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТТИ ЮФУ | Таганрог

Составители: 

Рубрика: 

14
R
H
=
±
r
H
/qn, (10)
где r
H
– холл-фактор, являющийся характеристикой данного твердого тела и
зависящий от механизма рассеяния носителей. Например в [7] приведен рас-
чет холл-фактора для атомных полупроводников типа Ge и Si при одновре-
менном действии двух механизмов рассеяния - на акустических колебаниях
атомной решетки и на ионах примеси.
Подвижность, определенная с помощью формулы (9), является холлов-
ской подвижностью.
Учет более точного выражения (10) для коэффициента
Холла показывает ее отличие от дрейфовой подвижности:
μ
H
=σR
H
=r
H
μ . (11)
Таким образом, измерив холловскую подвижность и зная механизм рас-
сеяния, можно определить дрейфовую подвижность μ
d
.
Если полупроводник имеет смешанную проводимость, то коэффициент
Холла принимает следующий вид:
()
,
2
22
μμ
μμ
np
n
n
p
p
np
q
n
r
p
r
R
H
+
−
=
(12)
или, полагая, что r
n
=r
p
=r
H
, n/p=a и μ
n
/μ
p
=b, можно записать
()
.
1
1(
2
)
ab
qp
r
R
H
H
+
−
=
2
ab
(13)
Нетрудно убедиться, что если n→0 или p→0, то выражение (13) пере-
ходит в (10), а если ab
2
=1 (в частном случае, когда n=p и μ
n
=μ
p
), то коэффи-
циент Холла, а следовательно и ЭДС Холла будут равны нулю. В случае соб-
ственного полупроводника, когда n=p и a=l, выражение (13) упрощается и
принимает вид
.
)1(
)1(
b
b
qp
r
R
H
H
+
−
=
(14)
Отсюда видно, что в области собственной проводимости знак ЭДС Хол-
ла соответствует знаку того типа носителей, подвижность которых больше.
В случае смешанной проводимости выражение для электропроводности
имеет вид
σ=q(nμ
n
+pμ
p
)=qpμ
p
(1+ab), (15)
а для собственной проводимости -
σ= qpμ
p
(1+b). (16)
Выражение (13), как и (15), показывает, что относительный вклад более
подвижных носителей заряда в образование холловского поля определяется
величиной ab
2
, в то время когда их вклад в проводимость определяется вели-
чиной ab, т.е. носители заряда с большей подвижностью играют более значи-
тельную роль в эффекте Холла, чем в проводимости.
Если в проводимости участвуют два типа носителей с разными эффек-

Страницы