Holo efektas


Holo efektas. Darbo tikslas išnagrinėti Holo reiškinį išmatuoti Holo įtampą nustatyti pagrindinių krūvininkų ženklą, jų tankį ir judrį ištirti Gauso reiškinį. Teorinė dalis. Darbo metodika. Darbo rezultatai.


Darbo tikslas: išnagrinėti Holo reiškinį; išmatuoti Holo įtampą; nustatyti pagrindinių krūvininkų ženklą, jų tankį ir judrį; ištirti Gauso reiškinį.

Reiškinius, vykstančius tiriamajame kūne, vienu metu veikiamame elektriniais ir magnetiniais laukais, vadiname galvanomagnetiniais. Vienas iš laubiausiai paplitusių galvanomagnetinių reiškinių yra Holo efektas.

Panagrinekime n arba p puslaidininkį, kuriame elektrinis ir magnetinis laukai yra statmeni vienas kitam, be to, magnetinis laukas silpnas (krūvininkų trajektorija iškreipiama mažai). Pradžioje apsiribojama vieno tipo (n arba p) krūvininkais, laikydami, kad jų dreifiniai greičiai vD (vDn arba vDp) yra vienodi. Tada išilgai bandinio tekančios srovės tankių moduliai yra tokie:

Statmenas srovei magnetinis laukas veiks elektronus arba skyles statmena dreifo krypčiai Lorenco jėga:

Jei pagrindiniai krūvininkai yra skylės, tai , o jei elektronai - . Kadangi dydis vD pagal (3.1) lygtį yra tiesiogiai proporcingas srovės tankiui j, tai:

Išmatavus Holo įtampą ir taikant (3.4) lygtį galia rasti Holo koeficientą (RH), taikant (3.5) lygtis – krūvininkų (n arba p) koncentracijas, o Holo įtampos ženklas leidžia nustatyti pagrindinių krūvininkų rūšį. Matuojant elektrinį laidį (σ)

Sulyginus Holo koeficiento (3.5) lygties ir laidžio (3.6) lygties išraiškas gaunama, kad judris .

Krūvininko judris (), kartu ir dreifo greitis (vD) (3.3) lygtyje priklauso nuo impulso relaksacijos trukmės (): (- tai laikas, per kur5 impulso kryptis pakinta 90º). Todėl Holo koeficientas priklausys nuo sklaidos mechanizmo. Jam įvertinti dažnai įvedamas daugiklis A: - skylėms ir - elekronams. Pvzd., jei krūvininkus sklaido jonizuotos arba neutralios priemaišos tai A=1.93, jei vyrauja fononine sklaida, tai esant atominei gardelei A=1.17, joninei – A vertė kinta nuo 0.99 (esant žemai temperatūrai) iki 1.11 (esant aukštai temperatūrai).

Krūvininkų judris () yra tiesiogiai proporcingas laisvajam krūvininkų keliui (l): . Jeigu bandinio neveikia magnetinis laukas, tai laisvasis krūvininkų kelias yra l0.Krūvininkams judant apskritimo lanku, kurio spindulys

3.2 pav pavaizduotas nuokrypio kampas yra vadinamas Holo kampu. Jį galima įvertinti iš sąlygos . Holo lauko stiprumas , o krūvininkų dreifo greitis , todėl Holo kampo tangentas yra tiesiogiai proporcingas magnetinio lauko indukcijai: . Bandinio savitąja varžą nusako krūvininkų vidutinio laisvoji kalio projekcijos l lauko kryptyje dydis, kuris mažesnis už l0 dėl atsirandančio Holo kampo. Vadinasi, magnetiniame lauke sumažėja krūvininkų dreifo greitis arba jų judris, t.y. padidėja puslaidininkio varža. Šis varžos prieaugis vadinamas magnetovarža.

  • Microsoft Word 206 KB
  • 2019 m.
  • Lietuvių
  • 9 puslapiai (2008 žodžiai)
  • Universitetas
  • Mindaugas
  • Holo efektas
    10 - 1 balsai (-ų)
Holo efektas. (2019 m. Kovo 28 d.). https://www.mokslobaze.lt/holo-efektas.html Peržiūrėta 2021 m. Kovo 04 d. 02:27
×
39 mokytojai prisijungę laukia tavo klausimo