ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
36
где q
и
M
– заряд и концентрация носителей тока; А – безразмерный числовой
коэффициент порядка единицы, связанный со статистическим характером рас-
пределения скоростей носителей тока.
По знаку постоянной Холла определяют тип проводимости материалла:
при электронной проводимости q = -e (e – заряд электрона) и R < 0; при ды-
рочной проводимости q = e и R > 0. По величине R можно определить концен-
трацию носителей тока. Для полупроводников со смешанной проводимостью
постоянная Холла в общем случае зависит не только от подвижностей и кон-
центраций обоих типов носителей тока – электронов (
n
µ
, n) и дырок (
p
µ
,
p
),
но и от величины магнитной индукции. Для слабых магнитных полей (крите-
рием малости служит условие, что электрон не начнет двигаться по спирали),
т. е. при условии B << max(1/
n
µ
, 1/
p
µ
), постоянная Холла равна:
R = (A/e) (
p
2
p
⋅µ
-
2
n
µ
n) / (
p
µ
p
+
n
µ
n)
2
. (3.4)
Знак постоянной Холла позволяет определить тип проводимости полупро-
водника. Эффект Холла определяется следующими временными параметрами:
время инициации – 10
7−
÷
10
6−
с; время существования – 10
13−
÷
10
15−
с.
На эффекте Холла основан принцип действия
датчика Холла (рис. 3.2.) –
ключевого элемента многообразных средств измерений. В магнитном поле с
индукцией В находится полупроводниковая пластинка, например, из арсенида
иридия или антимонида индия, через которую протекает электрический ток I.
Действие эффекта Холла за-
ключается в том, что на боковых
сторонах пластинки перпендику-
лярно направлению тока возника-
ет разность потенциалов – напря-
жение Холла или ЭДС Холла U
H
.
Максимальное значение ЭДС Хол-
ла U
H
принимает при совпадении
вектора В с нормалью к пластинке
полупроводника.
Рис. 3.2. Техническая реализация эффекта Холла
в датчике Холла
На использовании эффекта Холла и применении датчиков Холла основан
принцип действия датчиков магнитного поля и электрического тока.
3. Техническое использование эффекта Холла
3.1. Датчики магнитного пол, генератор Холла
Датчики магнитного поля обеспечивают на выходе электрическое напря-
жение (разность потенциалов), пропорциональное величине магнитной индук-
ции. В измерительной практике широко применяется генератор Холла - изме-
рительный прибор для определения индукции магнитного поля. Его принцип
действия основан на измерении ЭДС Холла U
H
, пропорциональной магнитной
индукции поля, при постоянном управляющем токе I
st
.
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 34
- 35
- 36
- 37
- 38
- …
- следующая ›
- последняя »
