霍尔效应是如何产生的?霍尔电压的大小与哪些因素有关?

题目

霍尔效应是如何产生的?霍尔电压的大小与哪些因素有关?

答案

当电流垂直于外磁场通过导体时,在导体的垂直于磁场和电流方向的两个端面之间会出现电势差,这一现象便是霍尔效应.这个电势差也被叫做霍尔电势差.
现在阐述霍尔效应的原理：
以p型半导体为例,当沿ox方向加电场Ex时,空穴漂移速度为vx,电流密度为Jx=pqvx,在垂直磁场Bz的作用下,空穴受到洛伦兹力qv*B,方向沿-y方向,大小为qvxBz.空穴在洛伦兹力的作用下向-y方向偏转,如同附加一个横向电流,因而在样品两端引起电荷积累,即产生了电势差.
霍尔电压VH=RH*Ix*Bz/d,其中RH是霍尔常数,与材料的性质种类有关,Ix是x方向的电流,Bz是z方向的磁场,d是材料的厚度.此时将会产生Y方向的电压.