半導體為什麼能做霍爾效應

❶ 霍爾元件為什麼採用半導體材料製造

1、半導體遷移率很高，電阻率適中，是製造霍爾元件的較理想材料。金屬的遷移率和電阻率均

很低，而不良導體電阻率雖高，但遷移率極小。因此霍爾元件一般採用半導體材料製造。

2、半導體，指常溫下導電性能介於導體與絕緣體之間的材料。一般半導體材料的能隙約為1至

3電子伏特，通過電子傳導或空穴傳導的方式傳輸電流。半導體在收音機、電視機以及測溫上有

著廣泛的應用。

3、霍爾元件是應用霍爾效應的半導體。它是一種基於霍爾效應的磁感測器，用它們可以檢測磁

場及其變化，可在各種與磁場有關的場合中使用。它的優點有結構牢固、體積小、重量輕、壽

命長、安裝方便、功耗小、頻率高、耐震動等一般用於電機中測定轉子轉速，如錄象機的磁

鼓，電腦中的散熱風扇等。

❷ 半導體的霍爾效應

霍爾效應是電磁復效應的一種制，這一現象是美國物理學家霍爾（E.H.Hall，1855—1938）於1879年在研究金屬的導電機制時發現的。[1]當電流垂直於外磁場通過半導體時，載流子發生偏轉，垂直於電流和磁場的方向會產生一附加電場，從而在半導體的兩端產生電勢差，這一現象就是霍爾效應，這個電勢差也被稱為霍爾電勢差。霍爾效應使用左手定則判斷。
在半導體上外加與電流方向垂直的磁場，會使得半導體中的電子與空穴受到不同方向的洛倫茲力而在不同方向上聚集，在聚集起來的電子與空穴之間會產生電場，電場力與洛倫茲力產生平衡之後，不再聚集，此時電場將會使後來的電子和空穴受到電場力的作用而平衡掉磁場對其產生的洛倫茲力，使得後來的電子和空穴能順利通過不會偏移，這個現象稱為霍爾效應。而產生的內建電壓稱為霍爾電壓。

❸ 為什麼用半導體來研究霍爾效應

半導體的載流子濃度比金屬中的電子濃度低
霍爾效應中需要產生一個平衡洛倫茲力作用的橫向電壓,電阻率越高（載流子濃度越低）的半導體,其中越容易產生出這個電壓,所以半導體的霍爾效應要比金屬的強.

❹ 為什麼半導體中霍爾效應特別顯著

霍爾效應是載流子在磁場作用（洛倫茲力作用）下而偏離電場方向所專產生的一種現象。霍屬爾電壓與電場和磁場成正比，其比例系數稱為霍爾系數；霍爾系數與載流子濃度成反比，所以非簡並半導體的霍爾效應較顯著，而簡並半導體和金屬的霍爾效應就較弱。
因為霍爾效應中需要產生一個平衡洛倫茲力作用的橫向電壓，電阻率越高（載流子濃度越低）的半導體，其中越容易產生出這個電壓，所以半導體的霍爾效應要比金屬的強。

❺ 霍爾元件為什麼要用半導體材料製作

所謂霍爾抄效應，是指磁場作襲用於載流金屬導體、半導體中的載流子時，產生橫向電位差的物理現象。當電流通過金屬箔片時，若在垂直於電流的方向施加磁場，則金屬箔片兩側面會出現橫向電位差。而半導體中的霍爾效應比金屬箔片中更為明顯，因此多選用半導體材料製作。

❻ 為什麼採用半導體材料制備霍爾元件

因為磁場作抄用於載流金屬導體襲、半導體中的載流子時，產生橫向電位差的物理現象。

霍爾效應為磁場作用於載流金屬導體、半導體中的載流子時，產生橫向電位差的物理現象。金屬的霍爾效應是1879年被美國物理學家霍爾發現的。

當電流通過金屬箔片時，若在垂直於電流的方向施加磁場，則金屬箔片兩側面會出現橫向電位差。半導體中的霍爾效應比金屬箔片中更為明顯，而鐵磁金屬在居里溫度以下將呈極強的霍爾效應。由於通電導線周圍存在磁場，其大小和導線中的電流成正比，故可以利用霍爾元件測量出磁場。

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霍爾元件的相關情況：

1、磁場的一個磁極靠近它，輸出低電位電壓（低電平）或關的信號，磁場磁極離開它輸出高電位電壓（高電平）或開的信號，正面感應磁場S極，反面感應N極。

2、因為磁場有兩個磁極N、S（正磁或負磁），所以兩個磁極分別控制雙極性霍爾開關的開和關（高低電平），它具有鎖定的作用，也就是說當磁極離開後，霍爾輸出信號不發生改變。

3、在靜態（無磁場）時，從理論上講，輸出應等於在工作電壓及工作溫度范圍內的電源電壓的一半。增加南極磁場將增加來自其靜態電壓的電壓。

❼ 霍爾效應的工作原理是什麼

原理：

在半導體上外加與電流方向垂直的磁場，會使得半導體中的電子與空穴受到不同方向的洛倫茲力而在不同方向上聚集，在聚集起來的電子與空穴之間會產生電場。

電場力與洛倫茲力產生平衡之後，不再聚集，此時電場將會使後來的電子和空穴受到電場力的作用而平衡掉磁場對其產生的洛倫茲力，使得後來的電子和空穴能順利通過不會偏移。

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應用

霍爾效應在應用技術中特別重要。霍爾發現，如果對位於磁場(B)中的導體(d)施加一個電流(Iv)，該磁場的方向垂直於所施加電壓的方向，那麼則在既與磁場垂直又和所施加電流方向垂直的方向上會產生另一個電壓(UH)，人們將這個電壓叫做霍爾電壓，產生這種現象被稱為霍爾效應。

好比一條路， 本來大家是均勻的分布在路面上, 往前移動。當有磁場時， 大家可能會被推到靠路的右邊行走。故路 (導體) 的兩側，就會產生電壓差。

這個就叫「霍爾效應」。根據霍爾效應做成的霍爾器件，就是以磁場為工作媒體，將物體的運動參量轉變為數字電壓的形式輸出，使之具備感測和開關的功能。

迄今為止，已在現代汽車上廣泛應用的霍爾器件有：在分電器上作信號感測器、ABS系統中的速度感測器、汽車速度表和里程錶、液體物理量檢測器、各種用電負載的電流檢測及工作狀態診斷、發動機轉速及曲軸角度感測器、各種開關，等等。

例如汽車點火系統，設計者將霍爾感測器放在分電器內取代機械斷電器，用作點火脈沖發生器。這種霍爾式點火脈沖發生器隨著轉速變化的磁場在帶電的半導體層內產生脈沖電壓，控制電控單元（ECU）的初級電流。

相對於機械斷電器而言，霍爾式點火脈沖發生器無磨損免維護，能夠適應惡劣的工作環境，還能精確地控制點火正時，能夠較大幅度提高發動機的性能，具有明顯的優勢。

❽ 為什麼霍爾元件要用半導體製作

霍爾元件是利用半導體霍爾效應製作的，當然需要半導體了。

❾ 霍爾效應是什麼，它為什麼可以應用於半導體上面呢

霍爾效應的本質是：固體材料中的載流子在外加磁場中運動時，因為受內到洛侖茲力的作用而容使軌跡發生偏移，並在材料兩側產生電荷積累，形成垂直於電流方向的電場，最終使載流子受到的洛侖茲力與電場斥力相平衡，從而在兩側建立起一個穩定的電勢差即霍爾電壓。正交電場和電流強度與磁場強度的乘積之比就是霍爾系數。平行電場和電流強度之比就是電阻率。
大量的研究揭示：參加材料導電過程的不僅有帶負電的電子，還有帶正電的空穴。所以它可以應用於半導體上面。

❿ 為什麼霍爾元件多採用N型半導體材料製作

霍爾效應是一種磁敏效應，一般在半導體薄片的長度X方向上施加磁感專應強度為B的磁場，則在屬寬度Y方向上會產生電動勢UH，這種現象即稱為霍爾效應。UH稱為霍爾電勢，其大小可表示為：
UH=RH/d*IC*B
（1）
式中，RH稱為霍爾系數，由導體材料的性質決定；d為導體材料的厚度，IC為電流強度，B為磁感應強度。
設RH/d=K，則式（1）可寫為：
UH=K*IC*B
(2)
可見，霍爾電壓與控制電流及磁感應強度的乘積成正比，K稱霍爾系數。K值越大，靈敏度就越高；元件厚度越小，輸出電壓也越大。
霍爾系數:K=1/(n*q)式中，n為載流子密度，一般金屬中載流子密度很大，所以金屬材料的霍爾系數系數很小，霍爾效應不明顯；而半導體中的載流子的密度比金屬要小得多，所以半導體的霍爾系數系數比金屬大得多，能產生較大的霍爾效應，故霍爾元件不用金屬材料而是用半導體。而在半導體材料中，N型半導體材料的載流子遷移率比P型半導體材料大，所以霍爾元件多採用N型半導體材料製作。
希望對你有所幫助。