Question

在一個(gè)很小的矩形半導(dǎo)體薄片上，制作四個(gè)電極E、F、M、N，它就成了一個(gè)霍爾元件（如圖），在E、F間通入恒定的電流I，同時(shí)外加與薄片垂直的磁場(chǎng)B，在M、N間出現(xiàn)了電壓U_H ，稱為霍爾電壓。

（1）電流和磁場(chǎng)方向如圖中所示，載流子是電子，M、N兩端中哪端電勢(shì)較高?

（2）試證明： ，K為與材料有關(guān)的常量。

（３）為了提高霍爾元件的靈敏度,可采用哪些方法？

Answer 1

（1）M點(diǎn)電勢(shì)高                         ①

（2）設(shè)前后兩個(gè)表面相距為L(zhǎng)，電子所受的電場(chǎng)力等于洛侖茲力

                                 ②

          設(shè)材料單位體積內(nèi)電子的個(gè)數(shù)為n，材料截面積為s

                                       ③

          s=dL　　　　　　　　　　　　　　 　④

         由②③④得：

                                   ⑤

          令,則               ⑥

 

           (3) 增大電流Ｉ、減小厚度d 和減小截流子的密度

解析:

（1）M點(diǎn)電勢(shì)高                         ①

（2）設(shè)前后兩個(gè)表面相距為L(zhǎng)，電子所受的電場(chǎng)力等于洛侖茲力

                                 ②

          設(shè)材料單位體積內(nèi)電子的個(gè)數(shù)為n，材料截面積為s

                                       ③

          s=dL　　　　　　　　　　　　　　 �、�

         由②③④得：

                                   ⑤

          令,則               ⑥

 

           (3) 增大電流Ｉ、減小厚度d 和減小截流子的密度