Применение гальваномагнитных явлений в полупроводниках для создания приборов и устройств СВЧ диапазона. Антропов В.А - 86 стр.

UptoLike

86
параллельно друг другу и включенных параллельно (две боковые поверхно-
сти датчика). Кроме того, скин-эффект в датчиках Холла необходимо учи-
тывать при расчете температурного режима датчиков, так как мощность,
рассеиваемая датчиком Холла, выделяется лишь в объеме скин-слоя и при
работе в импульсном режиме объем скин-слоя датчика Холла может пере-
греваться, если отвод тепла от него в окружающую среду и внутрь датчика
будет недостаточен.
Рассмотрим теперь вопрос о времени релаксации носителей заряда в
датчике Холла, или, что то же самое, об инерционности датчиков Холла, так
как время релаксации носителей заряда это время, за которое ток через
датчик достигает стабильного значения после выключения внешнего поля.
Этот вопрос может быть исследован на основе элементарной теории элек-
тронной проводимости металлов, называемой моделью свободных электро-
нов. Если средняя скорость электронов
d
V
, то уравнение движения электро-
нов имеет вид (здесь мы не учитываем влияние магнитного поля):
τ
dd
Vm
Ee
dt
Vdm
=
(3.17)
где m – масса электрона;
e – элементарный заряд.
Если концентрация электронов равна
n
, то плотность тока:
d
neVj =
(3.18)
Из этих уравнений можно получить для плотности тока:
τ
j
m
Ene
dt
jd
=
2
. (3.19)
Отсюда очень просто выражается время релаксации через параметры
среды на постоянном токе:
параллельно друг другу и включенных параллельно (две боковые поверхно-
сти датчика). Кроме того, скин-эффект в датчиках Холла необходимо учи-
тывать при расчете температурного режима датчиков, так как мощность,
рассеиваемая датчиком Холла, выделяется лишь в объеме скин-слоя и при
работе в импульсном режиме объем скин-слоя датчика Холла может пере-
греваться, если отвод тепла от него в окружающую среду и внутрь датчика
будет недостаточен.

       Рассмотрим теперь вопрос о времени релаксации носителей заряда в
датчике Холла, или, что то же самое, об инерционности датчиков Холла, так
как время релаксации носителей заряда – это время, за которое ток через
датчик достигает стабильного значения после выключения внешнего поля.
Этот вопрос может быть исследован на основе элементарной теории элек-
тронной проводимости металлов, называемой моделью свободных электро-
нов. Если средняя скорость электронов Vd , то уравнение движения электро-
нов имеет вид (здесь мы не учитываем влияние магнитного поля):
                       
       m ⋅ dVd     mVd
               = eE −                                                (3.17)
          dt          τ

       где    m – масса электрона;

       e – элементарный заряд.

       Если концентрация электронов равна n , то плотность тока:
       
       j = neVd                                                      (3.18)

       Из этих уравнений можно получить для плотности тока:
                
        dj ne 2 E j
           =     − .                                                 (3.19)
        dt   m    τ

       Отсюда очень просто выражается время релаксации через параметры
среды на постоянном токе:




                                                                          86