Составители:
30
3. Принцип метода измерений и рабочая формула
Для определения Холловской разности потенциалов UB
X
B воспользуемся
связью разности потенциалов и напряженности электрического поля –
UB
X
B = ЕB
X
Bb, плотности тока
ven
j
=
(1)
и силы тока
I = jS = jba, где S = ba – площадь поперечного сечения образца; п –
концентрация свободных электронов.
Используя эти формулы, получим
,
a
IB
R
ena
IB
ba
Bb
en
I
Bb
ne
j
BbbEU
xXX
====== v
где
RB
X
B =1/en – постоянная Холла.
Таким образом, измерив
UB
X
B , В, I и а, можно определить постоянную
Холла
B
a
I
U
R
X
X
= (2)
и концентрацию свободных электронов в полупроводнике
п = .
eR
X
1
(3)
Зная проводимость образца
σ и постоянную Холла RB
Х
B, можно опреде-
лить такой важный параметр полупроводника, как подвижность носителей тока
u . Подвижность носителей тока определяется как дрейфовая скорость, приоб-
ретенная носителем в поле напряженностью в 1 В/м, т. е.
0
E/u v
=
.B
.
B (4)
По закону Ома в дифференциальной форме
j = σ EB
0
B.B
B(5)B
BИз выражений (1), (4) и (5) следует: σ = enu =
1
R
u
X
.
Таким образом,
u = RB
X
B σ . (6)
Эффект Холла имеет еще одно важное приложение. Определив знак
UB
X
B,
можно определить знак носителей тока. Направление силы Лоренца изменяется
нa противоположное как при изменении направления движения заряда, так и
при изменении его знака. Следовательно, при одинаковом направлении тока и
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 28
- 29
- 30
- 31
- 32
- …
- следующая ›
- последняя »
