霍爾丹效應的作用原理是什麼

原理：當電流垂直於外部磁場通過半導體時，載流子發生偏轉，垂直於電流和磁場的方向會產生額外的電場，導致半導體兩端產生電位差，這就是霍爾效應，又稱霍爾電位差。

霍爾效應是物理學家霍爾在1879年發現的，它定義了磁場和感應電壓之間的關係，這與傳統的電磁感應完全不同。 當電流通過位於磁場中的導體時，磁場施加垂直於導體中電子運動方向的力，導致垂直於導體和磁感線的兩個方向之間產生電位差。

儘管這種效應已經為人所知和了解很多年，但基於霍爾效應的感測器在材料加工方面取得重大進展之前並不實用，直到高強度恆定磁體和在低壓輸出下工作的訊號調理電路的出現。 根據設計和配置的不同，霍爾效應感測器可用作開/關感測器或線性感測器，廣泛應用於電力系統中。

原理：開和關半導體。

當垂直於電流方向施加磁場時，半導體中的電子和空穴會受到不同方向的洛倫茲力。

不同方向的聚類在聚集的電子和空穴之間產生電場。

電場力和洛倫茲力平衡後，它們將不再聚集，電場會使後面的電子和空穴受到電場力的影響，平衡磁場產生的洛倫茲力，使後面的電子和空穴可以順利通過而不會偏移。

霍爾效應是一種磁敏效應，一般在半導體片的長度x方向上施加磁感應強度為b的磁場，然後在寬度y方向上產生電動勢uh，這種現象稱為霍爾效應。 UH稱為霍爾電位，其大小可以表示為：UH=RH D*IC*B （1），其中Rh稱為霍爾係數，由導體材料的性質決定; D是導體材料的厚度，IC是電流強度，B是磁感應強度。

設rh d=k，則方程（1）可寫為：普潤uh=k*ic*b （2）可以看出，霍爾電壓與控制電流與磁感應強度的乘積成正比，k稱為霍爾係數。 k值越高，靈敏度越高; 元件的厚度越小，輸出電壓越大。

霍爾係數：k=1（n*q），其中n為載流子密度，一般金屬的載流子密度很大，因此金屬材料的霍爾係數係數很小，霍爾效應不明顯; 半導體中載流子的密度遠小於金屬的密度，因此半導體的霍爾係數係數比金屬大得多，可以產生較大的霍爾效應。 在半導體材料中，n型半導體材料的載流子遷移率大於p型半導體材料，因此霍爾元件多由n型半導體團簇材料製成。

希望對你有所幫助。

推導過程：為方便起見，假設導體是長方體，長度分別為 a、b、d，磁場垂直於 ab 平面。 電流通過AD，電流i=nqv（AD），n為電荷密度。

設霍爾電壓為 vh，導體沿霍爾電壓方向的電場為 vh a。 設磁感應強度為b。

洛倫茲力。 f=QE+QVB C（高斯單位制） 當橫向力為零時，電荷不再橫向偏轉，結果電流在磁場作用下，在器件兩側出現非均相電荷的穩定積累，從而形成橫向霍爾電場。

實驗可測量的 e= uh w 將霍爾電阻定義為。

rh= uh/i =ew/jw= e/j

j = q n v

rh=-vb/c /(qn v)=-b/(qnc)uh=rh i= -b i /(q n c)<>

霍爾效應的副作用：

1）不等電位<>的差異

由於霍爾元件本身的材料不均勻，並且由於在加工過程中難以保證霍爾片的電壓輸出電極焊接在同一等電位表面上，當電流流過樣品時，即使沒有施加磁場，電壓輸出電極之間也會發生電位差， <>

它只與電流有關，與磁場無關。

2）Örtinghausen效應：霍爾片內部的快慢載流子向不同方向偏轉，動能轉化為熱能，從而產生X方向兩側的溫差，從而在霍爾電極與樣品之間形成熱電偶，並在電極之間產生溫差電動勢<>

它的正負和大小與 i 和 b 的大小和方向有關。

3）能思汽車挖兄弟信任效應：由於兩個電流電極與霍爾樣品的接觸電阻不同，樣品電流在電極處產生不同的焦耳熱，引起兩個電極之間的溫差電動勢，這種電動勢產生溫差電流（又稱熱電流）q， 並且熱電流會在磁場的作用下發生偏轉，從而在Y方向上產生額外的電位差<>

正負只與b的方向有關，這種效應稱為Nensto效應。

4）Rieki Leduc效應：除了y方向的電位差外，上述熱通量q由於載流中載流的遷移率不同，會引起樣品兩側在y方向上的溫差，而這種溫差會在y方向上產生額外的溫差電動勢<>

只有散點巨集與 b 相關，與 i 無關。

<>當導電板連線到帶有電池的電路時，電流開始流動。 電荷載流子將沿著一條線性路徑從板的一端到另一端。 電荷載流子的運動導致磁場的產生。

當磁鐵靠近板時，電荷載流子的磁場會失真。 這會干擾電荷載流子的直流。 擾亂電荷攜帶態流動方向的力稱為洛倫茲力。

由於電荷載流子磁場的畸變，馬鈴薯場中帶負電的電子會使板偏向板的一側，而帶正電的空穴會偏向板的另一側。 在板的兩側之間產生電位差，稱為霍爾電壓，可以用儀表測量。