题目
制作霍尔元件最合适的材料是()。A. 半导体B. 石英晶体C. 导体D. 绝缘体
制作霍尔元件最合适的材料是()。
A. 半导体
B. 石英晶体
C. 导体
D. 绝缘体
题目解答
答案
A. 半导体
解析
考查要点:本题主要考查对霍尔效应原理及材料导电特性的理解,需要明确不同材料在霍尔元件中的适用性。
解题核心思路:
霍尔元件的工作原理基于霍尔效应,其灵敏度与材料的电阻率和载流子浓度密切相关。半导体材料的电阻率和载流子浓度适中,能有效放大霍尔电压,而导体或绝缘体因导电特性极端,无法满足要求。
破题关键点:
- 半导体的导电性介于导体和绝缘体之间,且可通过掺杂调整性能。
- 导体(如金属)导电性过强,导致霍尔电压不明显;绝缘体无法导电。
- 石英晶体属于绝缘体,与霍尔效应无关。
霍尔元件利用霍尔效应工作,其核心要求材料能产生显著的霍尔电压。
- 半导体材料(如掺杂硅、锗)具有适中的电阻率和可调节的载流子浓度,能有效放大磁场引起的电势差,提高灵敏度。
- 导体(如金属)导电性极强,载流子浓度高,导致霍尔电压微弱,难以检测。
- 绝缘体完全不导电,无法形成电流,自然无法产生霍尔效应。
- 石英晶体属于绝缘体,通常用于压电效应,与霍尔效应无关。
综上,半导体材料是制作霍尔元件的最佳选择。