Нелегированный германий, инвариант к эффекту Холла

В лаборатории колледжа я изучал эффект Холла в нелегированном кристалле германия. Известно, что наведенное на кристалле напряжение Холла равно

В ЧАС "=" р ЧАС Б я т ,
где B — напряженность перпендикулярного магнитного поля, I — ток через кристалл, т толщина элемента зала и р ЧАС - коэффициент Холла, определяемый выражением

р ЧАС "=" 1 п е − 1 н е ,
с е являющийся зарядом электрона и п и н плотность носителей для положительных и отрицательных носителей заряда соответственно. Я продолжаю обнаруживать, что мое напряжение Холла кажется инвариантным к изменению магнитного поля. Он остается при некотором постоянном отрицательном напряжении для всех значений Б (от 0 до 0,07 Тесла). кто-нибудь знает, почему это произошло? Это кажется противоречащим формуле, которую мне дали. Я предполагаю, что это связано с тем, что увеличение магнитного поля заставляет «дырки» и электроны увеличивать свой положительный или отрицательный вклад в напряжение Холла соответственно, поэтому они эффективно компенсируют друг друга. Тогда единственная причина, по которой мы получаем постоянное отрицательное напряжение Холла, связана с более высокой подвижностью дырок. Однако я не могу исправить этот ответ с помощью формулы.

Вышеизложенная гипотеза также могла бы адекватно объяснить инвариантность холловского напряжения к изменениям температуры, что также было обнаружено в эксперименте.

Вы сканируете Б или я или оба. Кроме того, вы перепроверяли свою гипотезу со свойствами Ge ?
Я просто сканирую B. Кроме того, как мне провести перекрестную проверку моей гипотезы с этими диаграммами, похоже, ни одна из них не связывает приложенное магнитное поле и плотность носителей или напряжение Холла.
Ну, я имел в виду: больше тока -> выше температура, поэтому мобильность против температуры, например, могло бы представлять интерес (так как до редактирования вы написали ток). Теперь это поле. Я не думаю, что в этом диапазоне поле не изменилось бы ни п ни н
Насколько велико ваше постоянное напряжение (при Б "=" 0 тоже?) сравнил ожидаемые значения, поставив свои геометрические и литературные значения для п и н . Возможно ли, что у вас есть п "=" н а постоянное напряжение равно нулю в пределах погрешностей?

Ответы (1)

В полупроводниках, в которых в эффект Холла вносят вклад как электроны, так и дырки, приведенная выше формула для коэффициента Холла неверна. Даже при равных концентрациях электронов и дырок, n и p, влияние положительных и отрицательных носителей заряда на коэффициент Холла, как правило, не компенсируется, поскольку подвижности электронов и дырок входят в правильную формулу для коэффициента Холла. Это можно увидеть в правильной формуле для коэффициента Холла, включающей одновременные эффекты электронов и дырок (см. эффект Холла в Википедии). Германий имеет гораздо большую подвижность электронов, чем подвижность дырок. Следовательно, можно ожидать отрицательного коэффициента Холла даже для n = p, что объясняет предполагаемые эксперименты.

Нелегированный германий, инвариант к эффекту Холла
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v