【摘要】 霍尔效应是磁电效应的一种,众所周知的霍尔效应是在存在垂直于电流的磁场的情况下

霍尔效应是磁电效应的一种,众所周知的霍尔效应是在存在垂直于电流的磁场的情况下,由于作用在移动电荷载流子上的磁洛伦兹力始终垂直于电荷载流子的瞬时速度,从而产生与导电样品中的电流横向的电压差.在无限均匀导体中,产生的电流扰动或霍尔电流始终遵循由传导电流确定的相同等电位表面,而不会干扰电势分布。霍尔电压是横向电流压降,仅当霍尔电流被试样边界拦截时才会产生。霍尔效应在 NDE 中被广泛利用,用于使用已知霍尔系数的一小块导电材料测量未知磁场。在 NDE 中也可以利用霍尔效应来测量使用外加磁场测量导电材料的未知霍尔系数。

测量半导体材料的霍尔效应是表征和分析半导体材料的重要手段。根据霍尔系数及其与温度的关系可以计算载流子的浓度,以及载流子浓度同温度的关系,由此可以确定材料的禁带宽度和杂质电离能。其中 根据霍尔系数的符号可以判断半导体材料的导电类型,是n型还是p型;霍尔效应测试本质上是由磁场中的洛伦兹力引起的运动带电粒子的偏转。当带电粒子(电子或空穴)被限制在固体材料中时,这种偏转会导致正负电荷在垂直于电流和磁场的方向上积聚,从而形成额外的横向电场。

Qamar等人得到具有低载流子浓度的单晶 n 型 3C-SiC(100) 的压电霍尔效应的结果。通过对在不同晶体方向制造的霍尔器件施加应力,研究了晶体取向对压电霍尔效应的影响。单晶n型 3C-SiC(100) 和 3C-SiC(111) 通过低压化学气相沉积在 1250 °C下生长。使用压电霍尔效应测量获得基本压电霍尔系数,已经观察到,与p型 3C-SiC 相比,n型3C-SiC(100) 的压电霍尔系数表现出完全不同的行为。[1]

 

[1] A. Qamar, D. V. Dao, T. Dinh, A. Iacopi, G. Walker, H.-P. Phan, L. Hold, S. Dimitrijev, Applied Physics Letters 2017, 110.

 

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