ВУЗ:
Составители:
10
( )
jB
np
np
e
E
nnpn
nnpn
y
2
22
8
3
µµ
µµ
π
+
−
⋅=
,
где
bd
I
j =
.
Отсюда ЭДС Холла
( )
( )
d
IB
R
d
IB
np
np
e
bEU
H
nnpn
nnpn
yH
=⋅
+
−
⋅==
2
22
8
3
µµ
µµ
π
, (1.10)
где постоянная Холла равна
( )
( )
2
22
1
8
3
nnpn
nnpn
H
np
np
e
R
µµ
µµ
π
+
−
⋅⋅=
. (1.11)
Из последней обобщенной формулы для постоянной Холла (1.11)
легко получить, что при
nn
pn >>
,
22
nnpn
np
µµ
<<
, она принимает вид
nn
nn
nn
H
en
A
en
n
n
e
R
11
8
31
8
3
22
2
⋅=⋅=⋅⋅=
π
µ
µ
π
, (1.12)
где
8
3
π
=A
, что соответствует рассеянию носителей заряда на теп-
ловых колебаниях решетки.
Здесь необходимо отметить, что такое приведение выражения
(1.11) справедливо лишь при не очень больших концентрациях носителей
заряда, когда вклад рассеяния носителей заряда на ионизированных приме-
сях в подвижность меньше вклада электрон – фононного взаимодействия.
При больших концентрациях константа
A
в постоянной Холла возрастает и
достигает предельного значения
97.1≈A
.
В случае собственной проводимости
inn
npn ==
из выражения (1.11)
получаем
( )
np
inp
np
i
H
en
R
µµ
σ
π
µµ
µµ
π
−=
+
−
⋅=
8
31
8
3
. (1.13
)
Как известно, электроны и дырки отклоняются магнитным полем в
одну сторону. Очевидно, что если их подвижности равны, то в собственном
полупроводнике эффект Холла наблюдаться не должен. Однако на самом
деле подвижность электронов всегда превышает подвижность дырок, так
3π p n µ p − nn µ n 2 2 Ey = ⋅ jB , 8e ( p n µ p + nn µ n )2 I где j= . bd Отсюда ЭДС Холла U H = bE y = ⋅ ( 3π p n µ p − nn µ n IB 2 2 ) ⋅ = RH IB , (1.10) 8e ( p n µ p + nn µ n ) d 2 d где постоянная Холла равна RH = ⋅ ⋅ ( 3π 1 p n µ p − nn µ n 2 2 ). (1.11) 8 e ( p n µ p + nn µ n )2 Из последней обобщенной формулы для постоянной Холла (1.11) легко получить, что при nn >> p n , p n µ p2 << nn µ n2 , она принимает вид 3π 1 nn µ n2 3π 1 1 RH = ⋅ ⋅ 2 2 = ⋅ = A⋅ , (1.12) 8 e nn µ n 8 enn enn 3π где A = , что соответствует рассеянию носителей заряда на теп- 8 ловых колебаниях решетки. Здесь необходимо отметить, что такое приведение выражения (1.11) справедливо лишь при не очень больших концентрациях носителей заряда, когда вклад рассеяния носителей заряда на ионизированных приме- сях в подвижность меньше вклада электрон – фононного взаимодействия. При больших концентрациях константа A в постоянной Холла возрастает и достигает предельного значения A ≈ 1.97 . В случае собственной проводимости nn = p n = ni из выражения (1.11) получаем 3π 1 µ p − µ n 3π RH = ⋅ = (µ p − µ n ) . (1.13) 8 eni µ p + µ n 8σ i Как известно, электроны и дырки отклоняются магнитным полем в одну сторону. Очевидно, что если их подвижности равны, то в собственном полупроводнике эффект Холла наблюдаться не должен. Однако на самом деле подвижность электронов всегда превышает подвижность дырок, так 10
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 8
- 9
- 10
- 11
- 12
- …
- следующая ›
- последняя »