Question

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

（1）電流和磁場方向如圖中所示，載流子是電子，M、N兩端中哪端電勢較高?

（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點電勢高

（2）證明見解析。

（3）增大電流I、減小厚度d和減小載流子的密度、增加磁感應強度B。

解析:

（1）M點電勢高。  （3分）

（2）設(shè)前后兩個表面相距為L，電子所受的電場力等于洛侖茲力

  (3分) 。

設(shè)材料單位體積內(nèi)電子的個數(shù)為n，材料截面積為s，則電流為   (2分) ，

s=dL  (2分)

解得：  (2分)

（3）增大電流I、減小厚度d和減小載流子的密度、增加磁感應強度B。    (4分)