А   Б  В  Г  Д  Е  Є  Ж  З  І  Ї  Й  К  Л  М  Н  О  П  Р  С  Т  У  Ф  Х  Ц  Ч  Ш  Щ  Ю  Я 


Ефект - хол

Ефект Холла надзвичайно широко використовується в техніці напівпровідників в якості одного з основних методів дослідження.

Ефект Холла в зразках п - і р-типів напівпровідників. Ефект Холла надзвичайно широко використовується в техніці напівпровідників в якості одного з основних методів дослідження. Так як в рамках теорії Друде - Лоренца з урахуванням виразів (1.6) і (1.2) можна отримати зв'язок між електропровідністю і рухливістю: а ПЦ (127), то вимірявши одночасно температурні залежності електропровідності і ефекту Холла, можна знайти поряд зі знаком носіїв заряду їх концентрацію і характер зміни рухливості, який, як ми побачимо нижче, визначає механізм розсіювання носіїв заряду в напівпровідниках. Співвідношення (127) називається формулою Друде.

Ефект Холла полягає у виникненні електричного поля в твердому тілі, через яке пропускають струм, при цьому перпендикулярно до напрямку струму докладають магнітне поле. Відхилення електронів в магнітному полі створює об'ємний заряд, що призводить до виникнення електричного поля. Напруженість цього поля направлена перпендикулярно до току і напруженості магнітного поля. Теорія визначення знака носія за ефектом Холла вимагає залучення квантової механіки.

Ефект Холла показав також, що поряд з негативно зарядженими носіями зарядів в напівпровідниках заряд переноситься позитивними зарядами, що мають масу електрона. У деяких провідниках перенесення здійснюється одними негативними зарядами, в інших - одними позитивними, а по-третє - і тими, і іншими одночасно. Рухливість електронів звичайно трохи більше рухливості дірок.

Ефект Холла - електромагнітний ефект, в основі якого лежить відхилення струму в магнітному полі.

Ефект Холла використовується для створення датчиків Холла, за допомогою яких з великою точністю вимірюються магнітні поля.

поперечний поле, обумовлене ефектом Холла (напівпровідник га-типу. Ефект Холла дозволяє визначати тип провідності напівпровідника (по знаку виникає між точками А і В різниці потенціалів) і концентрацію носіїв.

Ефект Холла в Теллурі проявляється аномально в тому відношенні, що при переході від низьких температур до високих двічі відбувається зміна знака. Коефіцієнт Холла при низьких температурах позитивний і постійний, що відповідає насиченню в примесной області. при підвищенні температури величина коефіцієнта Холла зростає і змінює знак на негативний, як це зазвичай має місце у нормального напівпровідника /з-типу. Коли ж температура піднімається вище 500 К, постійна Холла знову стає позитивною. Дійсно, якщо, як припускає Каллен (див. Вище), зона провідності складається з двох перекриваються зон, то така зміна видання можливо. Але цей ефект можна пояснити також термічної генерацією дефектів решітки, які діють подібно акцепторам. Це альтернативне припущення висловив Фріцше[120], А Танума[121]показав, що спостерігається зміна коефіцієнта Холла може бути пояснено, якщо енергія активації для генерації дефектів решітки, які поводяться як акцептори, становить 052 ев. Виникнення дефектів решітки при високих температурах спостерігається також у сполук свинцю PbS, PbTe і інших речовин (див. Гл. Ефект Холла полягає в наступному. Ефект Холла широко використовується для визначення концентрації і рухливості вільних носіїв в напівпровіднику.

Датчик Холла і приклади його застосування. Ефект Холла, відкритий в 1879 р, виникає при впливі магнітного поля на носії електрики, що протікають по пластині з металу або напівпровідника.

Ефект Холла, Якщо провідник зі струмом поміщений до перпендикулярного до нього магніт - Ное поле, то між точками, розташованими на протилежних сторонах бруска, виникає різниця потенціалів.

Ефект Холла полягає у виникненні електричного поля в твердому тілі, через яке пропускають струм, при цьому перпендикулярно до напрямку струму докладають магнітне поле. Відхилення електронів в магнітному полі створює об'ємний заряд, що призводить до виникнення електричного поля. Напруженість цього поля направлена перпендикулярно до току і напруженості магнітного поля. Теорія визначення знака носія за ефектом Холла вимагає залучення квантової механіки. 
Ефект Холла показав також, що поряд з негативно зарядженими носіями зарядів в напівпровідниках заряд переноситься позитивними зарядами, що мають масу електрона. У деяких провідниках перенесення здійснюється одними негативними зарядами, в інших - одними позитивними, а по-третє - і тими, і іншими одночасно. Рухливість електронів звичайно трохи більше рухливості дірок.

Коефіцієнт Холла для металів (поблизу кімнатної температури. Ефект Холла проявляється у виникненні електричного поля з напруженістю Е R J х В, перпендикулярної векторах магнітної індукції В і щільності струму J. Коефіцієнт (або постійна) Холла R може мати позитивний і негативний значення і змінювати знак зі зміною температури. Ефект Холла є наслідком того, що на носій заряду (електрон і дірку), що переміщається в магнітному полі, діє сила, пропорційна векторному добутку швидкості носія заряду на магнітну індукцію. під впливом цієї сили рухомі в напрямку електричного поля, створеного в зразку зовнішніми джерелами напруги, носії заряду відхиляються в поперечному напрямку.

Транспортні перетину розсіювання. | Коефіцієнт втрат 8. Ефект Холла визначає різні схеми МГД-генератора: МГД-генератор з суцільними електродами; фарадєєвський МГД-генератор з секціонованими електродами; МГД-генератор з діагональними сполуками електродів; хол-Ловський МГД-генератор.

ефект Холла дуже просто пояснюється електронної теорією. Еквіпотенціальні поверхні цього поля утворюють систему перпендикулярних до вектора Е0 площин. Дві з них зображені на малюнку суцільними прямими лініями. Потенціал у всіх точках кожної поверхні, а отже, і в точках 1 і 2 однаковий.

Схема установки для вимірювання ефекту Холла (Г - гальванометр, НЕ - нормальний елемент, Б - джерело живлення, К - ключ, А - амперметр. | Залежність намагніченості надпровідників I я II роду від напруженості зовнішнього поля. | Схема установки для вимірювання ефекту Hep нста - Еттінгсгаузена ен а. Ефект Холла для матеріалів з високим опором вимірюється в змінних полях.

Ефект Холла був відкритий в 1897 р Він спостерігається в тому випадку, коли поперечне магнітне поле накладається на напівпровідник, по якому протікає струм. Ефект полягає в появі поперечного електричного поля, яке спрямоване під прямим кутом як до первинного струму, так і до магнітного полю. Якщо знехтувати безладним рухом носіїв струму і припустити, що будь-яке зіткнення переводить їх у стан спокою, то результуючий рух має представляти собою рух носіїв струму під спільною дією полів.

Ефект Холла полягає в тому, що на бічних гранях зразка, через який пропускають постійний струм, при наявності зовнішнього-магнітного поля виникає поперечна різниця потенціалів.

Ефект Холла в феромагнітних металах і сплавах носить назва ефекту Холла - Кикоїна. Цей ефект вивчали також порівняно давно, і в даний час є велика кількість робіт, присвячених дослідженню цього явища.

Ефект Холла має суттєвий вплив на конструкцію МГДГ. Очевидна, зокрема, непридатність електродів, показаних на рис. 8.1. Результатом замикання безперервними електродами поля Холла була б поздовжня циркуляція струму уздовж каналу через електроди. Щоб не допустити цього, електроди ділять на велике число ізольованих один від одного сегментів і потім замикають кожну протилежну пару сегментів на свою зовнішню навантаження. В цьому випадку струми Холла циркулювати не можуть, бо провідник, що існував раніше у вигляді безперервного електрода, виявляється розірваним. Що гучніше поле Холла, тим більше сегментів має бути зроблено.

Ефект Холла є одним з гальваномагнітних явищ. Під цим терміном об'єднуються явища, що виникають в провіднику з струмом, що знаходиться в магнітному полі. Фізична сутність всіх цих явищ полягає в тому, що електропровідність провідника в зовнішньому магнітному полі є не скаляром, а тензором. Напруженість поперечного електричного поля, званого холлівських, складається з напруженістю електричного поля, яке обумовлює існування струму при відсутності магнітного поля. В результаті цього виникає напруга електричного поля утворює з щільністю струму деякий кут - кут Холла. Значить, напрямки щільності струму і напруженості електричного поля не збігаються.

Ефект Холла полягає в наступному.

Складні Магніторезістори. а - пластина з металевими смужками, б - кристал з високопроводящей областями, в - Магніторезістори у вигляді меандру (1 - ізолююча підкладка, 2 - напівпровідник. Ефект Холла призводить до руху носіїв по замкнутих траєкторіях (колах), тобто до ефективного зменшення провідності. Недоліком цих двох зразків є мале абсолютне опір, що обумовлено їх конфігурацією. Для виключення цього недоліку датчик виготовляють у вигляді пластини, на поверхні якої нанесені металеві смужки, що ділять пластинку на області, довжина яких менше їх ширини. Напівпровідник розташовується на ізолюючої підкладці.

Ефект Холла, квадратичний по магнітному полю.

Ефект Холла використовується в так званих датчиках Холла, приладах, використовуваних в вимірювальних схемах, і в ряді інших випадків.

Ефект Холла є одним з гальваномагнітних ефектів.

Ефект Холла також з успіхом використовується для вимірювання потужності на надвисоких частотах.

Ефект Холла за рахунок зменшення провідності знижує струм в напрямку електричного поля і призводить до появи струму, перпендикулярного - Е і В. Таким чином, очевидно, що будь-який генератор або. Крім того, ефект Холла надає і безпосередній вплив на перебіг і тим самим на теплообмін. Як буде показано нижче при обговоренні рівняння (1) і в розділі П Б цей струм, взаємодіючи з доданим магнітним полем, викликає поперечний рух рідини. Наприклад, заданий двомірне протягом стає тривимірним. Тому ефект Холла накладає серйозні обмеження на область застосування багатьох рішень, в яких протягом частково іонізованих газів аналізується за допомогою магнітної гідродинаміки континууму.

Принцип визначення напруженості магнітного поля із застосуванням ефекту Холла. Ефект Холла використаний, зокрема, в приладах типу ІМІ-3 що випускаються вітчизняною промисловістю для вимірювання магнітної індукції.

Ефект Холла виникає при дії магнітних сил на носії.

До поясненням ефекту Холла. Ефект Холла полягає в наступному.

Ефект Холла - це фізичне явище, яке полягає в наступному.

Ефект Холла полягає у виникненні ЕРС Холла між двома протилежними гранями зразка металу або напівпровідника у вигляді паралелепіпеда, якщо перпендикулярно одним з решти граней є спрямований рух носіїв заряду, а перпендикулярно іншим докладено магнітне поле.

Схема вимірювання потужності електромагнітної хвилі, що біжить. Ефект Холла дозволяє легко здійснити перетворення постійної напруги в змінну.

Схема для отримання приватного. Ефект Холла дозволяє також здійснити завдання отримання величини, зворотної даної.
 Конструкції напівпровідникового болометра БКМ-1. Ефект Холла, на основі якого працюють датчики, пов'язаний з властивостями напівпровідника, який міститься в магнітне поле. Якщо через провідник, що має провідність n - типу, пропустити струм, то при впливі поперечного магнітного поля Я (рис. 10.1) носії заряду - електрони зміщуються до бічної грані пластинки напівпровідника. При цьому на електрони діє сила Лорен-иа /L g v H, де і - середня швидкість носія заряду; Я - напруженість магнітного поля.

Ефект Холла - це фізичне явище, яке полягає в наступному.

Ефект Холла дає можливість побудувати напівпровідникові датчики, які вимірюють напруженість постійних і змінних магнітних полів, здійснювати вимірювання струму, напруги та потужності в широкому діапазоні частот.

Схеми вимірювання потужності одним приладом. Ефект Холла в напівпровідниках також з успіхом використовується для вимірювання потужності на надвисоких частотах.

Елемент Холла. | Принципова схема перетворювача потужності. Ефект Холла найбільш сильно проявляється в матеріалах з тільки електронної або тільки доречнийпровідністю. Для виготовлення елементів Холла використовують також платівки, вирізані з монокристалів германію, кремнію або з кристалів селеніду ртуті, телуриду ртуті, мишьяковістого індію, сурм'янистого індію та ін. Струмові висновки припаюють по всій довжині грані, а потенційні - до середини.

Ефект Холла. Ефект Холла дозволяє експериментально визначити рухливість, концентрацію і тип носіїв в даному зразку. Цей ефект широко використовується на практиці для знаходження трьох зазначених величин.

Ефект Холла в напівпровіднику може бути використаний також для створення гиратора (див. Задачу до гл. Множник Зл /8 в вираженні (255) виходить при обліку основного механізму розсіювання. Електрони і дірки можуть соударяющихся з одним з декількох нормальних видів коливань решітки, наприклад з поперечними або поздовжніми акустичними і (або) оптичними видами коливань. Їх називають акустичними і (або) оптичними фононами. Останні названі оптичними тому, що в решітці вони здатні створити поляризацію, яка може взаємодіяти зі світловими хвилями. Згаданий множник Зя /8 передбачає, що розсіювання на кристалічній решітці відбувається тільки через акустичних видів коливань.

блок-схема витратоміра типу ІР-1. /- датчик. 2 - блок живлення. 3 - вхідний трансформатор. 4 - пристрій перевірки чутливості. 5 - частотно-виборчий підсилювач змінного струму. 6 - пристрій негативного зворотного зв'язку. 7 - фазообертач. 8 - демодулятор. 9 - підсилювач постійного струму. /(/- Показує прилад. 11 - елемент Холла. Ефект Холла полягає в наступному: еолі через провідне тіло протікає струм /, а тіло це поміщено в магнітне поле напруженістю Я, перпендикулярний напрямку струму, то в напрямку, перпендикулярному току і полю, виникає ед.

Ефект Холла дає можливість з високою чутливістю реєструвати зміни магнітного поля.

Ефект Холла сильно проявляється в матеріалах стільки електронної або тільки доречнийпровідністю, і він тим сильніше, чим менше концентрація носіїв струму і чим більше їх рухливість. з цієї причини перетворювачі Холла виготовляються з напівпровідників, в яких переважає один з видів провідності. у чистих металів концентрація вільних електронів на б - 9 порядків більше, ніж у напівпровідників, а рухливість електронів мала.

Ефект Холла. м Ефект Холла є наслідком сили Лоренца[уравнение (1.14) ]., що діє на заряджену частинку в магнітному полі. Якщо через нього протікає струм щільністю J в напрямку, перпендикулярному в, то сила Лоренца, що діє на носії, змусить їх відхилитися вгору. Залежно від знака носіїв на верхній поверхні кристала утворюється негативний або позитивний поверхневий заряд (негативний для електронів і позитивний для дірок), а на нижній поверхні - заряд протилежного знака. Поверхневий заряд призведе до утворення різниці потенціалів V між двома поверхнями, яка може бути точно виміряна.

Диск Барлоу. | Рух електронів в диску Барлоу. | Схема установки для спостереження. ефекту Холла. Ефект Холла полягає в наступному.

Структурна схема приладу для вимірювання напруженості магнітного поля з використанням феррозонда. Ефект Холла полягає в наступному. Якщо пластинку провідника або напівпровідника (рис. 1510), по якій тече струм i помістити в магнітне поле з напруженістю Я, то на гранях цієї платівки з'явиться ЕРС, напрямок якої перпендикулярно електричному полю струму і магнітного поля.