第十章 霍耳效应

1. 第十章 霍耳效应

2. 10.1 霍耳效应 把通有电流的半导体放在均匀磁场中，设电场沿x方向，电场强度为Ex；磁场方向沿z轴方向，磁感应强度为Bz，则在垂直于电场和磁场的+y或-y方向将产生一个横向电场Ey,这个现象称为霍耳效应。

3. 10.1 一种载流子的霍耳效应 目标：分析霍耳效应产生的原因及霍耳系数的值 1. P型半导体的霍耳效应 沿ox轴正方加电场Ex, 空穴的漂移速度vx, 产生的漂移电流密度:

5. 横向霍耳电场的存在说明，在有垂直磁场时，电场和电流不在同一方向，两者之间的夹角称为霍耳角。横向霍耳电场的存在说明，在有垂直磁场时，电场和电流不在同一方向，两者之间的夹角称为霍耳角。 达到稳定时，y方向没有电流，电流仍沿+x方向，但总电场E不在x方向，在xoy面的第一象限:

6. 霍耳效应

7. 2. n型半导体的霍耳效应 电流沿 +x轴方向，则电子的漂移速度沿-x方向 洛伦兹力沿-y方向，电子在洛伦兹力作用下向-y方向偏转，在A面积累电子，形成沿-y方向的霍耳电场Ey. 受到沿+y方向的电场力。稳定时有：

10. 10.2两种载流子的霍耳效应 半导体中同时有电子和空穴两种载流子存在时，当达到稳定时，沿霍耳电场方向（y方向）上的总电流为0，但空穴电流和电子电流并不为0，设分别为（Jp)y和（Jn)y,则有：假设霍耳电场方向为+y方向 霍耳电场引起的空穴电流方向沿+y方向， 大小为qppEy 洛伦兹力引起的空穴电流的方向沿-y方向 大小为：

11. 总空穴电流为 霍耳电场和洛伦兹力引起的电子的电流方向均沿+y方向，同样的分析可得： 总电子电流为 稳定时总电流为0 霍耳电场

12. 霍耳电场 x方向的电流密度 两种载流子的霍耳系数

13. 对于大多数半导体,n>p （1）纯净半导体或高温下本征激发起主要作用 的杂质半导体n=p,RH<0,随温度升高，RH的绝对值减小。 （2）P型半导体，强电离区，p>>n, RH>0;

14. 作业： 408-409页： 1题 5题

15. 本章小结 一 重要术语解释 1．霍尔效应：半导体中载流子在相互垂直的电场和磁场中运动时，载流子发生偏转，在垂直于电场和磁场的方向产生霍尔电压的效应。 2．霍尔电压：在霍尔效应测量中，半导体上产生的横压降。霍尔电压的正负反映了半导体的导电类型。

16. 本章小结 知识点 学完本章后，读者应具备如下能力： 1.描述霍尔效应。 2. 根据霍尔电压的正负，判断半导体的导电类型 3．利用霍尔效应计算载流子的浓度和迁移率

17. 本章小结 复习题 1．描述霍尔效应。 2．解释为什么霍尔电压的正负反映了半导体的导电类型(n型或p型)。