Формулы Ричардсона
Изменение тока связанно с изменением температуры
ВОПРОС 25. Эффект Холла в металлах. Холловская разность потенциалов. Формула для определения подвижности носителей заряда через электропроводность проводящей среды и величину постоянной Холла.
Эффект Холла – возникновение в твердом, помещенном в магнитное поле металле или полупроводнике электрического поля, перпендикулярного направлениям тока и магнитной индукции. Это поле называется полем Холла.
Эффект Холла имеет феноменологический характер.
Для металлов и примесных полупроводников с одним типом проводимости:
R = A/nq (в СИ),
R = A/cnq (в гауссовой системе),
где с = 3*108 м/с - электродинамическая постоянная;
q и n - заряд и концентрация носителей тока;
А - безразмерный числовой коэффициент порядка единицы, связанный со статистическим характером распределения скоростей носителей тока.
По знаку постоянной Холла определяют тип проводимости полупроводника или проводника: при электронной проводимости q = -e (e - заряд электрона) и R < 0; при дырочной проводимости q = e и R > 0. По величине R можно определить концентрацию носителей тока.
Для полупроводников со смешанной проводимостью (n-типа и р-типа) постоянная Холла в общем случае зависит не только от подвижностей и концентраций обоих типов носителей тока - электронов (ue, ne) и дырок (uk, nk) - но и от величины магнитной индукции. Для слабых магнитных полей, т.е. при условии:
B << max(1/ue, 1/uk) (в СИ),
B/c << max(1/ue, 1/uk) (в гауссовой системе),
Поперечная (холловская) разность потенциалов UH возникает вдоль оси у в результате действия силы Лоренца. Разность потенциалов, которая возникнет вследствие эффекта Холла можно представить в виде где a ширина пластины
B магнитная индукция
гдеR постоянная Холла зависящая от вещества, в котором наблюдается эффект
I ток, протекающий через материал
d толщина материала
Вычисляем величину и знак постоянной Холла.
с Ап=1, а подвижность - по формуле
а подвижность - по формуле
Вычисляем постоянную Холла По формуле
Подвижность носителей заряда при температуре измерения рассчитывается по формулам