题目

为什么霍尔元件不用金属材料而是用半导体?

提问时间：2020-12-10

答案

霍尔效应是一种磁敏效应,一般在半导体薄片的长度X方向上施加磁感应强度为B的磁场,则在宽度Y方向上会产生电动势UH,这种现象即称为霍尔效应.UH称为霍尔电势,其大小可表示为：
UH=RH/d*IC*B （1）
式中,RH称为霍尔系数,由导体材料的性质决定；d为导体材料的厚度,IC为电流强度,B为磁感应强度.
设RH/d=K,则式（1）可写为：
UH=K*IC*B (2)
可见,霍尔电压与控制电流及磁感应强度的乘积成正比,K称霍尔系数.K值越大,灵敏度就越高；元件厚度越小,输出电压也越大.
霍尔系数:K=1/(n*q)式中,n为载流子密度,一般金属中载流子密度很大,所以金属材料的霍尔系数系数很小,霍尔效应不明显;
而半导体中的载流子的密度比金属要小得多,所以半导体的霍尔系数系数比金属大得多,能产生较大的霍尔效,故霍尔元件不用金属材料而是用半导体!