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为什么霍尔元件不用金属材料而是用半导体? 霍尔元件半导体材料的性质

2020-09-25知识16

为什么霍尔元件不用金属材料而是用半导体?

为什么霍尔元件不用金属材料而是用半导体? 因为霍尔电压公式是E等于kBI/d,霍尔元件和等离子磁流体发电是一个原理的,其中公式的系数k1/n(n为导体单位横截面积的载流子数)说到这里就能看出当BI一定时不同材料的k与d不同时霍尔电压是不同的,当d做到很薄不能再薄(很厚)时只能通过改变k来提高(降低)霍尔电压,而一般材料的K基本是固定的或随外界因素(温度)改变的,这就是系数变量,而半导体导电是因为能在硅储中掺杂的不同浓度的物质,而这种掺杂使得半导体中的载流子浓度能受人为控制(也就是单位横截面积的载流子数能人为控制)从而改变了K,其实这公式些就跟人们发现的电阻率公式类似,起到了对电子元件的微型化的作用。扩展资料:霍尔元件应用霍尔效应的半导体。所谓霍尔效应,是指磁场作用于载流金属导体、半导体中的载流子时,产生横向电位差的物理现象。金属的霍尔效应是1879年被美国物理学家霍尔发现的。当电流通过金属箔片时,若在垂直于电流的方向施加磁场,则金属箔片两侧面会出现横向电位差。半导体中的霍尔效应比金属箔片中更为明显,而铁磁金属在居里温度以下将呈极强的霍尔效应。由于通电导线周围存在磁场,其大小和导线中的电流成正比,故可以利用霍尔元件测量出磁场,就可确定导线。

一种半导体材料称为“霍尔材料”,用它制成的元件称为“霍尔元件”,这种材料有可定向移动的电荷,称为“载流子”,每个载流子的电荷量大小为1元电荷,即q=1.6×10-19C,。

为什么霍尔元件用半导体材料 理论上,霍尔元件可以是半导体,也可以是导体。作为传感用途的霍尔元件,非常重要且具有实用价值的是感应元件的灵敏度,也就是相同电流和磁场下霍尔电势的高低,半导体的霍尔电势较高,灵敏度高,应用方便,测量精度高。

为什么霍尔元件不用金属材料而是用半导体? 霍尔效应是一种磁敏效应,一般在半导体薄片的长度X方向上施加磁感应强度为B的磁场,则在宽度Y方向上会产生电动势UH,这种现象即称为霍尔效应。UH称为霍尔电势,其大小可。

为什么霍尔元件用半导体材料 理论上,霍尔元件可以是半导体,也可以是导体.作为传感用途的霍尔元件,非常重要且具有实用价值的是感应元件的灵敏度,也就是相同电流和磁场下霍尔电势的高低,半导体的霍尔电势较高,灵敏度高,应用方便,测量精度高.

为什么霍尔元件采用半导体材料而不是用导体材料? 霍尔效应是一种磁敏效应,一般在半导体薄片的长度X方向上施加磁感应强度为B的磁场,则在宽度Y方向上会产生电动势UH,这种现象即称为霍尔效应。UH称为霍尔电势,其大小可表示为:UH=RH/d*IC*B(1)式中,RH称为霍尔系数,由导体材料的性质决定;d为导体材料的厚度,IC为电流强度,B为磁感应强度。设RH/d=K,则式(1)可写为:UH=K*IC*B(2)可见,霍尔电压与控制电流及磁感应强度的乘积成正比,K称霍尔系数。K值越大,灵敏度就越高;元件厚度越小,输出电压也越大。霍尔系数:K=1/(n*q)式中,n为载流子密度,一般金属中载流子密度很大,所以金属材料的霍尔系数系数很小,霍尔效应不明显;而半导体中的载流子的密度比金属要小得多,所以半导体的霍尔系数系数比金属大得多,能产生较大的霍尔效,故霍尔元件不用金属材料而是用半导体。参考资料:《物理学基本教程》高等教育社出版

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