Физика твердого тела: Письменные лекции. Шерстюк А.И. - 54 стр.

UptoLike

Составители: 

R
x
= A/(en), (41)
где постоянная А зависит от механизма рассеяния носителей. При
рассеянии на тепловых колебаниях решетки А = 3π/8 = 1,17. Если
основное значение имеет рассеяние на ионизированных атомах примеси,
то А = 1,95.
Если основная часть носителей тока обладает положительным зарядом
(дырки в полупроводниках ртипа), то направление дрейфа носителей
совпадает с направлением тока.
В этом случае носители также
отклоняются к внешней грани, D, которая заряжается положительно, а
поле будет направлено от D к С, а не от С к D, как в случае отрицательно
заряженных носителей (Рис.25а). Следовательно, по знаку ЭДС Холла
можно определить знак носителей тока. Знак постоянной Холла R
x
считается положительным, когда ток переносится дырками, и
отрицательным, когда он переносится электронами. Таким образом, для
полупроводников ртипа с концентрацией дырок, равной р:
R
x
= A/(ep) (42)
А для полупроводников n – типа с концентрацией электронов, равной n:
R
x
= - A/(en) (43)
Для полупроводников со смешанной проводимостью, когда концентрация
электронов и дырок сравнимы друг с другом, постоянная Холла
вычисляется из следующего соотношения:
R
x
= (A/e) (u
p
2
p – u
n
2
n)/(pu
p
+ nu
n
)
2
(44)
где u
p
и u
n
подвижности дырок и электронов. Формула (44) переходит в
(42) при p >> n и в (43) при n >> p.
Для собственных полупроводников, в которых n = p = n
i
(44)
приобретает вид:
R
x
= (A/en
i
) (u
p
– u
n
)/(u
p
+ u
n
) (45)
Измерив постоянную Холла R
x
, можно определить концентрацию
носителей, а по направлению ЭДС Холла определить их знак. Если
известна удельная электропроводность σ, то зная постоянную Холла
можно вычислить подвижность носителей: