半导体为什么能做霍尔效应

❶ 霍尔元件为什么采用半导体材料制造

1、半导体迁移率很高，电阻率适中，是制造霍尔元件的较理想材料。金属的迁移率和电阻率均

很低，而不良导体电阻率虽高，但迁移率极小。因此霍尔元件一般采用半导体材料制造。

2、半导体，指常温下导电性能介于导体与绝缘体之间的材料。一般半导体材料的能隙约为1至

3电子伏特，通过电子传导或空穴传导的方式传输电流。半导体在收音机、电视机以及测温上有

着广泛的应用。

3、霍尔元件是应用霍尔效应的半导体。它是一种基于霍尔效应的磁传感器，用它们可以检测磁

场及其变化，可在各种与磁场有关的场合中使用。它的优点有结构牢固、体积小、重量轻、寿

命长、安装方便、功耗小、频率高、耐震动等一般用于电机中测定转子转速，如录象机的磁

鼓，电脑中的散热风扇等。

❷ 半导体的霍尔效应

霍尔效应是电磁复效应的一种制，这一现象是美国物理学家霍尔（E.H.Hall，1855—1938）于1879年在研究金属的导电机制时发现的。[1]当电流垂直于外磁场通过半导体时，载流子发生偏转，垂直于电流和磁场的方向会产生一附加电场，从而在半导体的两端产生电势差，这一现象就是霍尔效应，这个电势差也被称为霍尔电势差。霍尔效应使用左手定则判断。
在半导体上外加与电流方向垂直的磁场，会使得半导体中的电子与空穴受到不同方向的洛伦兹力而在不同方向上聚集，在聚集起来的电子与空穴之间会产生电场，电场力与洛伦兹力产生平衡之后，不再聚集，此时电场将会使后来的电子和空穴受到电场力的作用而平衡掉磁场对其产生的洛伦兹力，使得后来的电子和空穴能顺利通过不会偏移，这个现象称为霍尔效应。而产生的内建电压称为霍尔电压。

❸ 为什么用半导体来研究霍尔效应

半导体的载流子浓度比金属中的电子浓度低
霍尔效应中需要产生一个平衡洛伦兹力作用的横向电压,电阻率越高（载流子浓度越低）的半导体,其中越容易产生出这个电压,所以半导体的霍尔效应要比金属的强.

❹ 为什么半导体中霍尔效应特别显著

霍尔效应是载流子在磁场作用（洛伦兹力作用）下而偏离电场方向所专产生的一种现象。霍属尔电压与电场和磁场成正比，其比例系数称为霍尔系数；霍尔系数与载流子浓度成反比，所以非简并半导体的霍尔效应较显著，而简并半导体和金属的霍尔效应就较弱。
因为霍尔效应中需要产生一个平衡洛伦兹力作用的横向电压，电阻率越高（载流子浓度越低）的半导体，其中越容易产生出这个电压，所以半导体的霍尔效应要比金属的强。

❺ 霍尔元件为什么要用半导体材料制作

所谓霍尔抄效应，是指磁场作袭用于载流金属导体、半导体中的载流子时，产生横向电位差的物理现象。当电流通过金属箔片时，若在垂直于电流的方向施加磁场，则金属箔片两侧面会出现横向电位差。而半导体中的霍尔效应比金属箔片中更为明显，因此多选用半导体材料制作。

❻ 为什么采用半导体材料制备霍尔元件

因为磁场作抄用于载流金属导体袭、半导体中的载流子时，产生横向电位差的物理现象。

霍尔效应为磁场作用于载流金属导体、半导体中的载流子时，产生横向电位差的物理现象。金属的霍尔效应是1879年被美国物理学家霍尔发现的。

当电流通过金属箔片时，若在垂直于电流的方向施加磁场，则金属箔片两侧面会出现横向电位差。半导体中的霍尔效应比金属箔片中更为明显，而铁磁金属在居里温度以下将呈极强的霍尔效应。由于通电导线周围存在磁场，其大小和导线中的电流成正比，故可以利用霍尔元件测量出磁场。

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霍尔元件的相关情况：

1、磁场的一个磁极靠近它，输出低电位电压（低电平）或关的信号，磁场磁极离开它输出高电位电压（高电平）或开的信号，正面感应磁场S极，反面感应N极。

2、因为磁场有两个磁极N、S（正磁或负磁），所以两个磁极分别控制双极性霍尔开关的开和关（高低电平），它具有锁定的作用，也就是说当磁极离开后，霍尔输出信号不发生改变。

3、在静态（无磁场）时，从理论上讲，输出应等于在工作电压及工作温度范围内的电源电压的一半。增加南极磁场将增加来自其静态电压的电压。

❼ 霍尔效应的工作原理是什么

原理：

在半导体上外加与电流方向垂直的磁场，会使得半导体中的电子与空穴受到不同方向的洛伦兹力而在不同方向上聚集，在聚集起来的电子与空穴之间会产生电场。

电场力与洛伦兹力产生平衡之后，不再聚集，此时电场将会使后来的电子和空穴受到电场力的作用而平衡掉磁场对其产生的洛伦兹力，使得后来的电子和空穴能顺利通过不会偏移。

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应用

霍尔效应在应用技术中特别重要。霍尔发现，如果对位于磁场(B)中的导体(d)施加一个电流(Iv)，该磁场的方向垂直于所施加电压的方向，那么则在既与磁场垂直又和所施加电流方向垂直的方向上会产生另一个电压(UH)，人们将这个电压叫做霍尔电压，产生这种现象被称为霍尔效应。

好比一条路， 本来大家是均匀的分布在路面上, 往前移动。当有磁场时， 大家可能会被推到靠路的右边行走。故路 (导体) 的两侧，就会产生电压差。

这个就叫“霍尔效应”。根据霍尔效应做成的霍尔器件，就是以磁场为工作媒体，将物体的运动参量转变为数字电压的形式输出，使之具备传感和开关的功能。

迄今为止，已在现代汽车上广泛应用的霍尔器件有：在分电器上作信号传感器、ABS系统中的速度传感器、汽车速度表和里程表、液体物理量检测器、各种用电负载的电流检测及工作状态诊断、发动机转速及曲轴角度传感器、各种开关，等等。

例如汽车点火系统，设计者将霍尔传感器放在分电器内取代机械断电器，用作点火脉冲发生器。这种霍尔式点火脉冲发生器随着转速变化的磁场在带电的半导体层内产生脉冲电压，控制电控单元（ECU）的初级电流。

相对于机械断电器而言，霍尔式点火脉冲发生器无磨损免维护，能够适应恶劣的工作环境，还能精确地控制点火正时，能够较大幅度提高发动机的性能，具有明显的优势。

❽ 为什么霍尔元件要用半导体制作

霍尔元件是利用半导体霍尔效应制作的，当然需要半导体了。

❾ 霍尔效应是什么，它为什么可以应用于半导体上面呢

霍尔效应的本质是：固体材料中的载流子在外加磁场中运动时，因为受内到洛仑兹力的作用而容使轨迹发生偏移，并在材料两侧产生电荷积累，形成垂直于电流方向的电场，最终使载流子受到的洛仑兹力与电场斥力相平衡，从而在两侧建立起一个稳定的电势差即霍尔电压。正交电场和电流强度与磁场强度的乘积之比就是霍尔系数。平行电场和电流强度之比就是电阻率。
大量的研究揭示：参加材料导电过程的不仅有带负电的电子，还有带正电的空穴。所以它可以应用于半导体上面。

❿ 为什么霍尔元件多采用N型半导体材料制作

霍尔效应是一种磁敏效应，一般在半导体薄片的长度X方向上施加磁感专应强度为B的磁场，则在属宽度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应，故霍尔元件不用金属材料而是用半导体。而在半导体材料中，N型半导体材料的载流子迁移率比P型半导体材料大，所以霍尔元件多采用N型半导体材料制作。
希望对你有所帮助。