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霍爾效應(yīng)的應(yīng)用，霍爾效應(yīng)的應(yīng)用

來(lái)源：整理時(shí)間：2025-01-18 18:35:51 編輯：智能門(mén)戶(hù) 手機(jī)版

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1，霍爾效應(yīng)的應(yīng)用
2，霍爾效應(yīng)有哪些應(yīng)用及其優(yōu)點(diǎn)
3，什么是霍爾效應(yīng)怎么利用霍爾效應(yīng)測(cè)定磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度
4，如何應(yīng)用霍爾效應(yīng)測(cè)量磁感應(yīng)強(qiáng)度
5，如何應(yīng)用霍爾效應(yīng)測(cè)量磁感強(qiáng)度
6，怎樣用霍爾效應(yīng)判斷半導(dǎo)體種類(lèi)

1，霍爾效應(yīng)的應(yīng)用

最典型的應(yīng)用就是磁力計(jì)

霍爾效應(yīng)的應(yīng)用

2，霍爾效應(yīng)有哪些應(yīng)用及其優(yōu)點(diǎn)

霍爾效應(yīng)的測(cè)量仍是研究半導(dǎo)體性質(zhì)的重要實(shí)驗(yàn)方法。利用霍爾效應(yīng)，可以確定半導(dǎo)體的導(dǎo)電類(lèi)型和載流子濃度，利用霍爾系數(shù)和電導(dǎo)率的聯(lián)合測(cè)量，可以用來(lái)研究半導(dǎo)體的導(dǎo)電機(jī)構(gòu)(本征導(dǎo)電和雜質(zhì)導(dǎo)電)和散射機(jī)構(gòu)(晶格散射和雜質(zhì)散射)，進(jìn)一步確定半導(dǎo)體的遷移率、禁帶寬度、雜質(zhì)電離能等基本參數(shù)。測(cè)量霍爾系數(shù)隨溫度的變化，可以確定半導(dǎo)體的禁帶寬度、雜質(zhì)電離能及遷移率的溫度特性。根據(jù)霍爾效應(yīng)原理制成的霍爾器件，可用于磁場(chǎng)和功率測(cè)量，也可制成開(kāi)關(guān)元件，在自動(dòng)控制和信息處理等方面有著廣泛的應(yīng)用。

霍爾效應(yīng)有哪些應(yīng)用及其優(yōu)點(diǎn)

3，什么是霍爾效應(yīng)怎么利用霍爾效應(yīng)測(cè)定磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度

霍爾效應(yīng)是高中物理競(jìng)賽的內(nèi)容哦?；魻栃?yīng)實(shí)質(zhì)上是運(yùn)動(dòng)電荷在磁場(chǎng)中受到洛侖磁力的作用后發(fā)生偏轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的，當(dāng)霍爾電場(chǎng)力與洛侖磁力平衡時(shí)，霍爾片的上下兩個(gè)平面間形成了恒定的電位差，利用這個(gè)電位差就可以測(cè)出磁感應(yīng)強(qiáng)度。我曾經(jīng)參加過(guò)競(jìng)賽培訓(xùn)，所以比較了解，你想要詳細(xì)了解的話(huà)可以去這個(gè)網(wǎng)址看看。

霍爾效應(yīng)是高中物理競(jìng)賽的內(nèi)容哦.霍爾效應(yīng)實(shí)質(zhì)上是運(yùn)動(dòng)電荷在磁場(chǎng)中受到洛侖磁力的作用后發(fā)生偏轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的,當(dāng)霍爾電場(chǎng)力與洛侖磁力平衡時(shí),霍爾片的上下兩個(gè)平面間形成了恒定的電位差,利用這個(gè)電位差就可以測(cè)出磁感應(yīng)強(qiáng)度.

什么是霍爾效應(yīng)怎么利用霍爾效應(yīng)測(cè)定磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度

4，如何應(yīng)用霍爾效應(yīng)測(cè)量磁感應(yīng)強(qiáng)度

用霍爾元件加步進(jìn)電機(jī)進(jìn)行測(cè)量。如果考慮自動(dòng)測(cè)量，可以接數(shù)據(jù)采集卡。

應(yīng)用霍爾效應(yīng)測(cè)量磁感應(yīng)強(qiáng)度方法：在導(dǎo)體上外加與電流方向垂直的磁場(chǎng)，使得導(dǎo)體中的電子受到洛倫茲力而聚集。在聚集起來(lái)的電子在兩板之間會(huì)產(chǎn)生電場(chǎng)e=u/b。設(shè)導(dǎo)體為一個(gè)長(zhǎng)方體，長(zhǎng)度分別為a,b,c，磁場(chǎng)垂直ab平面。電流i = nqvbc，n為電荷密度。根據(jù) qvb=qe=qu/b b=nqbcu/ib=nqcu/i當(dāng)電流垂直于外磁場(chǎng)通過(guò)導(dǎo)體時(shí)，載流子發(fā)生偏轉(zhuǎn)。垂直于電流和磁場(chǎng)的方向會(huì)產(chǎn)生一附加電場(chǎng)，從而在導(dǎo)體的兩端產(chǎn)生電勢(shì)差。這一現(xiàn)象就是霍爾效應(yīng)，這個(gè)電勢(shì)差也被稱(chēng)為霍爾電勢(shì)差。

5，如何應(yīng)用霍爾效應(yīng)測(cè)量磁感強(qiáng)度

一般來(lái)說(shuō)，霍爾效應(yīng)是用來(lái)測(cè)載流子濃度的，你加一個(gè)磁場(chǎng)，加一個(gè)固定的電流強(qiáng)度，測(cè)電流垂直方向上的電壓。就可以得到霍爾系數(shù)，取倒數(shù)就是ne得到載流子濃度。反過(guò)來(lái)，如果你要測(cè)磁場(chǎng)強(qiáng)度，那你就要先知道載流子濃度，你可以通過(guò)一個(gè)先前的霍爾效應(yīng)測(cè)得載流子濃度（也可以查閱文獻(xiàn)），然后對(duì)于你要測(cè)得磁場(chǎng)強(qiáng)度，你就可以加磁場(chǎng)，測(cè)垂直方向上的電壓，再把公式反過(guò)來(lái)用就行了。但是我對(duì)測(cè)得精度很懷疑，你為什么不直接用高斯計(jì)測(cè)磁場(chǎng)強(qiáng)度？

6，怎樣用霍爾效應(yīng)判斷半導(dǎo)體種類(lèi)

霍爾效應(yīng)可以測(cè)定載流子濃度及載流子遷移率等重要參數(shù)，以及判斷材料的導(dǎo)電類(lèi)型，是研究半導(dǎo)體材料的重要手段。還可以用霍爾效應(yīng)測(cè)量直流或交流電路中的電流強(qiáng)度和功率以及把直流電流轉(zhuǎn)成交流電流并對(duì)它進(jìn)行調(diào)制、放大。用霍爾效應(yīng)制作的傳感器廣泛用于磁場(chǎng)、位置、位移、轉(zhuǎn)速的測(cè)量。霍爾電勢(shì)差是這樣產(chǎn)生的：當(dāng)電流IH通過(guò)霍爾元件（假設(shè)為P型）時(shí)，空穴有一定的漂移速度v，垂直磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷產(chǎn)生一個(gè)洛淪茲力（3－14－1）式中q為電子電荷。洛淪茲力使電荷產(chǎn)生橫向的偏轉(zhuǎn)，由于樣品有邊界，所以有些偏轉(zhuǎn)的載流子將在邊界積累起來(lái)，產(chǎn)生一個(gè)橫向電場(chǎng)E，直到電場(chǎng)對(duì)載流子的作用力FE=qE與磁場(chǎng)作用的洛淪茲力相抵消為止，即（3－14－2）這時(shí)電荷在樣品中流動(dòng)時(shí)將不再偏轉(zhuǎn)，霍爾電勢(shì)差就是由這個(gè)電場(chǎng)建立起來(lái)的。如果是N型樣品，則橫向電場(chǎng)與前者相反，所以N型樣品和P型樣品的霍爾電勢(shì)差有不同的符號(hào)，據(jù)此可以判斷霍爾元件的導(dǎo)電類(lèi)型。設(shè)P型樣品的載流子濃度為p，寬度為b，厚度為d。通過(guò)樣品電流IH＝pqvbd，則空穴的速度v＝IH／pqbd，代入（3－14－2）式有（3－14－3）上式兩邊各乘以b，便得到（3－14－4）稱(chēng)為霍爾系數(shù)。在應(yīng)用中一般寫(xiě)成 UH＝KHIHB. （3－14－5）比例系數(shù)KH＝RH／d＝1／pqd稱(chēng)為霍爾元件靈敏度，單位為mV/(mA·T)。一般要求KH愈大愈好。KH與載流子濃度p成反比。半導(dǎo)體內(nèi)載流子濃度遠(yuǎn)比金屬載流子濃度小，所以都用半導(dǎo)體材料作為霍爾元件。KH與片厚d成反比，所以霍爾元件都做的很薄，一般只有0.2mm厚。由（3－14－5）式可以看出，知道了霍爾片的靈敏度KH，只要分別測(cè)出霍爾電流IH及霍爾電勢(shì)差UH就可算出磁場(chǎng)B的大小。這就是霍爾效應(yīng)測(cè)磁場(chǎng)的原理。

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