Studopediya

КАТЕГОРИИ:


Астрономия- (809) Биология- (7483) Биотехнологии- (1457) Военное дело- (14632) Высокие технологии- (1363) География- (913) Геология- (1438) Государство- (451) Демография- (1065) Дом- (47672) Журналистика и СМИ- (912) Изобретательство- (14524) Иностранные языки- (4268) Информатика- (17799) Искусство- (1338) История- (13644) Компьютеры- (11121) Косметика- (55) Кулинария- (373) Культура- (8427) Лингвистика- (374) Литература- (1642) Маркетинг- (23702) Математика- (16968) Машиностроение- (1700) Медицина- (12668) Менеджмент- (24684) Механика- (15423) Науковедение- (506) Образование- (11852) Охрана труда- (3308) Педагогика- (5571) П Arhitektura- (3434) Astronomiya- (809) Biologiya- (7483) Biotehnologii- (1457) Военно дело (14632) Висока технологиите (1363) Geografiya- (913) Geologiya- (1438) на държавата (451) Demografiya- ( 1065) Къщи- (47672) журналистика и SMI- (912) Izobretatelstvo- (14524) на външните >(4268) Informatika- (17799) Iskusstvo- (1338) История- (13644) Компютри- (11121) Kosmetika- (55) Kulinariya- (373) култура (8427) Lingvistika- (374) Literatura- (1642) маркетинг-(23,702) Matematika- (16,968) инженерно (1700) медицина-(12,668) Management- (24,684) Mehanika- (15423) Naukovedenie- (506) образование-(11,852) защита truda- (3308) Pedagogika- (5571) п Политика- (7869) Право- (5454) Приборостроение- (1369) Программирование- (2801) Производство- (97182) Промышленность- (8706) Психология- (18388) Религия- (3217) Связь- (10668) Сельское хозяйство- (299) Социология- (6455) Спорт- (42831) Строительство- (4793) Торговля- (5050) Транспорт- (2929) Туризм- (1568) Физика- (3942) Философия- (17015) Финансы- (26596) Химия- (22929) Экология- (12095) Экономика- (9961) Электроника- (8441) Электротехника- (4623) Энергетика- (12629) Юриспруденция- (1492) Ядерная техника- (1748) oligrafiya- (1312) Politika- (7869) Лево- (5454) Priborostroenie- (1369) Programmirovanie- (2801) производствено (97182) от промишлеността (8706) Psihologiya- (18,388) Religiya- (3217) с комуникацията (10668) Agriculture- (299) Sotsiologiya- (6455) спортно-(42,831) Изграждане, (4793) Torgovlya- (5050) превозът (2929) Turizm- (1568) физик (3942) Filosofiya- (17015) Finansy- (26596 ) химия (22929) Ekologiya- (12095) Ekonomika- (9961) Telephones- (8441) Elektrotehnika- (4623) Мощност инженерно (12629) Yurisprudentsiya- (1492) ядрена technics- (1748)

Ефект на Хол в полупроводници

39.1. дефиниция

Ефект на Хол - появата на твърдо вещество се поставят в магнитно поле на метала или електрическо поле полупроводници, перпендикулярна на посоката на тока и магнитната индукция. В това поле се нарича областта на Хол.

39.2. Хол-ефект метали и полупроводници - или -вид

За класически обяснение на ефекта на Хол, помисли хомогенна метал или полупроводникови равнина дължина плоча (Между точките 1 и 3, Фиг. За електронна проводимост), височината (дебелина) и широк (Между точки 2 и 4). нека - магнитната индукция; - плътност на тока в пробата. За метал и полупроводници - или от типа с плътност на тока, съответно:

, , , (1)

На движещи се в магнитно поле, електричен заряд сила на Лоренц за , Което се случва под въздействието на напречните момента: електроните и дупките ще се отби в дясно, следователно лицето плоча дясната придобие отрицателен или положителен заряд, а отляво - заредена противоположно. Заредени повърхности създават напречна електрическо поле между точки 2 и 4. Лицата заредени до до равновесие, при което силата на Лоренц в качеството на носител такса, компенсира противоположно насочено електрическа сила И напречната ток изчезва. Сили взаимно се уравновесяват: следователно , Следователно, съгласно (1), ,

39.3. Зала константа

По този начин, на напрегнатостта на полето зала може да бъде изчислена по формулата:

(1)

където съотношението характеризира с проба и ефектът се нарича коефициент Hall (по-точно квантовата теория, която позволява участие в поток от електрони с различни скорости, води до експресията Зала константа). марка зависи от знака на заряда мнозинство превозвачи, ако тяхното заплащане след това ; ако след това , За всяка проба на полупроводника с фиксирана температура, константа. По този начин, изучаване на ефекта на Хол с метали и полупроводници - или -вид на измерване Можете да намерите концентрация носител , , И знака на разликата, произтичаща зала потенциали - механизъм полупроводникови проводимост (фиг.): Р-тип полупроводници за И за д - ,

Фиг. Полярността на напрежението зала и зала поле в полупроводник) -вид; б) -вид.

39.4. Разликата в потенциала (ЕМП) от Залата на метали и полупроводници - или -вид

Нека силата на тока (Фиг.) Потоци далеч в посока от точка 1 до точка 3 на магнитната индукция е насочен надолу, перпендикулярна на горната страна на плаката и перпендикулярна на ток. Силата и плътност на тока, са свързани с:

(2)

където - площ на напречното сечение, напречното ток. Между точки с лице към (точки 2 и 4 на фиг. В стр. 39.2) е разположен потенциална разлика



(3)

който се нарича разликата в потенциалите или EMF зала. ако , Модулът е максимална и е равна на , Заместването на тази в израза (3) и използване (2) получаваме: ,

39.5. Хол-ефект полупроводници със смесено или присъща

Ако полупроводника е смесен или вътрешна проводимост, полупроводниковата пластина, простираща се по ток е в резултат на движението на електрони и дупки в противоположни посоки. Следователно, посоката на отклонение на отворите и електроните от магнитното поле съвпадат, и двата са отклонява един челната плоча. Получената разлика Зала потенциал големината и знака в този случай ще зависи от съотношението на концентрацията и подвижността на дупки и електрони, и може да бъде нула.

Ние ще намерим опростен метод на Хол постоянна за общия случай. За тази цел, ние се отбележи, че в действителност проводимост - е тензорни (матрицата) коефициенти Определя се от закона на Ом в диференциална форма, :

;

; (1)

,

За простота, нека , Това е където - електрическо поле индуциране на ток. след това , Интензитетът на получения електрическото поле се изчислява в съответствие с принципа на наслагване: , нека , следователно , След това прогнозите при равни оси: ; , , Заместването на стойностите на прогнозите в уравненията (1), като се има предвид, че в стабилно състояние, без странични течения ( ) Получаваме:

;

; (2)

,

От името на осите е независима от физика, уравнения са симетрични , Ето защо, ; , да се свърже с , експресират от третото уравнение (2):

(3)

и замени този израз в първото уравнение: , след това , тук

, (4)

За слаби магнитни полета Следователно, съгласно точка (3), Поради това, И ние можем да приемем, че приблизително , След това, с формула (4) става:

, (5)

Плътността на тока, протичащ през полупроводниковата пластина, , В този случай, Не една и съща посока, както е ! проводимост

(6)

където и - мобилност такса превозвач в посока ,

да се намери приемем, че за всеки негов проводник тип полеви ефект , тук

, (7)

От формула (3) с уравненията и (6):

, (8)

Заместването (8) в (5) се получават:

,

Така коефициентът Hall С квантовата статистически ефекти ,

В случай на вътрешна проводимост следователно ,

<== предишната лекция | Следващата лекция ==>
| Ефект на Хол в полупроводници

; Дата на добавяне: 01.05.2014; ; Прегледи: 2076; Нарушаването на авторски права? ;


Ние ценим Вашето мнение! Беше ли полезна публикува материал? Да | не



ТЪРСЕНЕ:


Вижте също:



zdes-stroika.ru - Studopediya (2013 - 2017) на година. Не е авторът на материала, и предоставя на студентите възможност за безплатно обучение и употреба! Най-новото допълнение , Ал IP: 66.249.93.206
Page генерирана за: 0.019 сек.