题目

什么是霍尔效应?为什么说只有半导体材料才适于制造霍尔片?

题目解答

答案

答:置于磁场中的静止载流导体,当它的电流方向与磁场方向不一致时, 载流导体上平行于电流和磁场方向上的两个面之间产生电动势,这种现象称霍尔效应。霍尔常数RH等于霍尔片材料的电阻率P与电子迁移率P的乘积,即 Rh= u P。若要霍尔效应强,则希望有较大的霍尔系数Rh,因此要求霍尔片材料有较大的电阻率和载流子迁移率。一般金属材料载流子迁移率很高, 但电阻率很小;而绝缘材料电阻率极高,但载流子迁移率极低,故只有半导体材料才适于制造霍尔片。

解析

霍尔效应是指当电流通过置于磁场中的导体时，如果电流方向与磁场方向不一致，导体上平行于电流和磁场方向的两个面之间会产生一个垂直于电流和磁场方向的电动势。这种现象称为霍尔效应。霍尔效应的强度与霍尔常数RH有关，而霍尔常数RH等于霍尔片材料的电阻率P与电子迁移率u的乘积。为了使霍尔效应显著，需要霍尔片材料具有较高的电阻率和载流子迁移率。一般金属材料虽然载流子迁移率很高，但电阻率很小；而绝缘材料虽然电阻率极高，但载流子迁移率极低，因此只有半导体材料才适于制造霍尔片。