Составители:
Рубрика:
(экспоненциально) зависит от температуры. В области истощения
примеси (T
s
< T < T
i
), что соответствует рабочей температуре многих
полупроводниковых приборов, концентрация носителей остается
неизменной и равной концентрации примесных атомов.(Рис. 24). В этой
области температур электропроводность, как и в металлах, уменьшается с
ростом температуры благодаря рассеянию на фононах. В сильно
легированных полупроводниках (с высокой концентрацией носителей) в
области истощения примесей значительную роль будет играть
также
рассеяние на атомах ионизированной примеси.
Обычно относительное количество примеси в полупроводниках
составляет ~0,01%, что соответствует концентрации примеси N* ~ 10
23
–
10
24
м
–3
. В сильно легированных полупроводниках относительное
количество примеси ~ 0,1% и N* ~ 10
24
– 10
25
м
– 3
.
4.4. Эффект Холла.
Наличием в твердых телах свободных носителей тока обусловлено
важное явление, открытое в 1879 г. американским физиком Холлом.
Эффектом Холла называется явление, состоящее в том, что при
пропускании тока вдоль проводящей пластинки, помещенной
перпендикулярно линиям магнитного поля, в ней возникает поперечная
разность потенциалов вследствие взаимодействия носителей заряда с
магнитным полем.
Пусть по проводнику, имеющему форму прямоугольной пластины
шириной а и толщиной b протекает электрический ток J. (Рисунок 25). В
отсутствие магнитного поля разность потенциалов между боковыми
поверхностями С и D равна нулю.
При наличии магнитного поля, индукция которого В перпендикулярна
направлению тока и плоскости образца, между боковыми поверхностями
возникает разность потенциалов V
x
, называемая холловской ЭДС.
В металлах и полупроводниках n –типа основными носителями
являются электроны, т.е. отрицательно заряженные частицы. Если
носители заряда отрицательны, то под действием силы Лоренца, F
л
= - e
[v B], они отклоняются к внешней грани пластины (D), заряжая ее
отрицательно. На противоположной грани накапливаются
нескомпенсированные положительные заряды. Это приводит к появлению
электрического поля E
x =
V
x
/a, направленного от С к D (рис.25а), где V
х
–
разность потенциалов между С и D ( ЭДС Холла).
Поле E
x
действует на электроны с силой F = - e F
x
, направленной
против силы Лоренца. При F = F
л
поперечное электрическое поле
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 50
- 51
- 52
- 53
- 54
- …
- следующая ›
- последняя »
