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第十一章磁敏元件及其传感器

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§11－1霍尔元件及其传感器

n一，霍尔效应

在置于磁场的导体或半

电子积累体中通入电流，假设电流

与磁场垂直，那么在与磁

场和电流都垂直的方向上

f

L会出现一个电势差，这种

现象就是霍尔效应，是由

fE科学家爱德文·霍尔在1879

年发现的。产生的电势差

称为霍尔电压。利用霍尔

正电荷积累效应制成的元件称为霍尔

传感器。

.

半导体薄片──另一相对面产生静电场，

电势

霍尔电场霍尔电势

洛伦兹力：

电场力：

在洛仑兹力的作用下，电子向

一侧偏转，使该侧形成负电荷

的积累，另一侧那么形成正电

荷的积累。这样，A、B两端面

因电荷积累而建立了一个电场

Ｅｈ，称为霍尔电场。该电场

对电子的作用力与洛仑兹力的

方向相反，即阻止电荷的继续

积累。

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动态平衡：

电流：

②式代入①式，可得：

设霍尔系数：

〔它反映材料霍尔效应的强弱〕

设霍尔灵敏度：

.

霍尔灵敏度K表示霍尔元件在单位磁感应强度和单位

H

控制电流下的霍尔电势的大小。它与霍尔系数RH成

正比，与霍尔元件的厚度d成反比。

可作为材料选择的依据：定义单位电场强度作

霍尔系数

用下，载流子的平均运动速度为载流子迁移率μ。

电子迁移率和霍尔系数的关系如下：

↓

迁移率

电阻率

由霍尔系数定义有：

.

1)霍尔电压U与材料的性质有关。

H

1.根据上式，材料的ρ、μ大，R就大。金属的μ虽然

H

讨论很大，但ρ很小，故不宜