什么是霍尔器件?
来源：学生作业帮助网 编辑：六六作业网 时间：2024/11/18 16:38:44
什么是霍尔器件?
什么是霍尔器件?
什么是霍尔器件?
霍尔器件
Hall element
利用霍尔效应的固态电子器件.E.H.霍尔于1879年发现：一块矩形导体或半导体材料在磁感应强度为Bz的磁场中,在垂直于磁场的方向有电流Ix通过试件（图1）,在既垂直于磁场Bz、又垂直于电流Ix的方向将产生电场Ey,这就是霍尔效应.这个电场在电极3和4之间产生电动势UH,称为霍尔电动势
UH＝-RHBzIx/d
式中Ix为从电极1到电极2的电流；d为试件厚度；RH为比例系数（称霍尔系数）.霍尔系数与试件中载流子浓度有关
已知试件的尺寸、磁场强度和电流,测量霍尔电动势即可求得试件的载流子浓度.载流子浓度是半导体材料的一个重要参量.在不同温度下测量霍尔系数可以得到试件中载流子浓度和温度的关系.这是了解半导体材料的基本性质的一个重要方法.在给定的电流强度下,产生的霍尔电动势与磁场强度成正比.可以利用这一原理来测量磁场强度.
在图1的电极1,2间加恒定电压Ui,霍尔电动势的表达式可变换成
UH＝(UiμB)(Kw/l)
式中 Ui为两个电流电极之间的电压；μ为试件中载流子迁移率；w和l分别为试件的宽度和长度.恒定电压下电极3和4之间的电压也与磁场强度成正比.
实际上,用霍尔器件测量磁场强度时,是用恒定电流法还是用恒定电压法,要考虑多方面的因素,如磁场强度和霍尔电压间的线性误差、灵敏度的温度系数、同样工艺条件制造的器件的性能分散程度等.
用霍尔器件测量磁场强度的特点是：器件很小很扁（可以放在窄缝中）,有很高的准确度、灵敏度和稳定性,还有很宽的工作温度范围.
已知试件的尺寸、磁场强度和电流,测量霍尔电动势即可求得试件的载流子浓度.载流子浓度是半导体材料的一个重要参量.在不同温度下测量霍尔系数可以得到试件中载流子浓度和温度的关系.这是了解半导体材料的基本性质的一个重要方法.在给定的电流强度下,产生的霍尔电动势与磁场强度成正比.可以利用这一原理来测量磁场强度