霍爾效應(yīng)的五個應(yīng)用

1、應(yīng)用應(yīng)用1、測量載流子濃度、測量載流子濃度根據(jù)霍爾電壓產(chǎn)生的公式，以及在外加磁場中測量的霍爾電壓可以判斷傳導(dǎo)載流子的極性與濃度，這種方式被廣泛的利用于半導(dǎo)體中摻雜載體的性質(zhì)與濃度的測量上?；魻栯妶鰪姸菶H的大小與流經(jīng)樣品的電流密度Jx和磁感應(yīng)強度Bz的乘積成正比下面以p型半導(dǎo)體樣品為例，半導(dǎo)體樣品的長、寬、厚分別為L、a、b，半導(dǎo)體載流子（空穴）的濃度為p，它們在電場Ex作用下，以平均漂移速度vx沿x方向運動，形成電流Ix。在垂直于電場

2、Ex方向上加一磁場Bz，則運動著的載流子要受到洛侖茲力的作用載流子向y方向偏轉(zhuǎn)，這樣在樣品的左側(cè)面就積累了空穴，從而產(chǎn)生了一個指向y方向的電場－霍爾電場Ey。當該電場對空穴的作用力qEy與洛侖茲力相平衡時，空穴在y方向上所受的合力為零，達到穩(wěn)態(tài)。穩(wěn)態(tài)時電流仍沿x方向不變，但合成電場E＝Ex＋Ey不再沿x方向，E與x軸的夾角稱“霍爾角”。若Ey是均勻的，則在樣品左、右兩側(cè)面間的電位差由理論算得，在弱磁場條件下，對球形等能面的非簡并半導(dǎo)體，

3、對于高載流子濃度的簡并半導(dǎo)體以及強磁場條件，A＝1；對于晶格和電離雜質(zhì)混合散射情況，上面討論的是只有電子或只有空穴導(dǎo)電的情況。對于電子、空穴混合導(dǎo)電的情況，在計算RH時應(yīng)同時考慮兩種載流子在磁場下偏轉(zhuǎn)的效果。對于球形等能面的半導(dǎo)體材料，可以證明。從霍爾系數(shù)的表達式可以看出：由RH的符號（也即UH的符號）可以判斷載流子的類型，正為p型，負為n型，則霍爾電場方向為y軸方向。當霍爾電場方向的指向與y正向相同時，則RH為正。）；RH的大小可確定

4、載流子的濃度2、霍爾效應(yīng)還能夠測量磁場、霍爾效應(yīng)還能夠測量磁場在工業(yè)、國防和科學(xué)研究中，例如在粒子回旋器、受控?zé)岷朔磻?yīng)、同位素分離、地球資源探測、地震預(yù)報和磁性材料研究等方面，經(jīng)常要對磁場進行測量，測量磁場的方法主要有核磁共振法、霍爾效應(yīng)法和感應(yīng)法等?；魻栃?yīng)是磁電效應(yīng)的一種當電流垂直于外磁場通過導(dǎo)體時在導(dǎo)體的垂直于磁場和電流方向的兩個端面之間會出現(xiàn)電勢差這個電勢差就被叫做霍爾電勢差.導(dǎo)體中的載流子在外加磁場中運動時因為受到洛侖茲力的作

5、用而使軌跡發(fā)生偏移并在材料兩側(cè)產(chǎn)生電荷積累形成垂直于電流方向的電場最終使載流子受到的洛侖茲力與電場斥力相平衡從而在兩側(cè)建立起一個穩(wěn)定的電勢差即霍爾電壓.正交電場和電流強度與磁場強度的乘積之比就是霍爾系數(shù).平行電場和電流強度之比就是電阻率.因此對于一個已知霍爾系數(shù)的導(dǎo)體通過一個已知方向、大小的電流同時測出該導(dǎo)體兩側(cè)的霍爾電勢差的方向與大小就可以得出該導(dǎo)體所處磁場的方向和大小.3、磁流體發(fā)電、磁流體發(fā)電從20世紀50年代末開始進行研究的磁流