Студопедия

КАТЕГОРИИ:

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника



Эффект Холла на инерционных электронах в полупроводниках

Читайте также:
  1. III. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРОИЗВОДСТВА
  2. VI. Педагогические технологии на основе эффективности управления и организации учебного процесса
  3. VII этап. Формирование эффективных условий привлечения кредитов
  4. Автотрансформаторы, схемы включения обмоток, энергетическая эффективность.
  5. Анализ безубыточности при оценке эффективности инвестиционных проектов
  6. Анализ и оценка обобщающих и частных показателей эффективности торговой деятельности
  7. Анализ и оценка эффективности управления. Критерии и показатели эффективности. Экономические критерии эффективности и затраты на управление.
  8. Анализ наилучшего и наиболее эффективного использования как этап процесса оценки.
  9. Анализ обобщающих показателей эффективности и деловой активности предприятия для оценки его устойчивого развития
  10. Анализ состояния и эффективности использования основных средств

Получено выражение для поля Холла и выполнены оценки холловского напряжения для реальной двумерной гетероструктуры. Выполнен анализ возможной схемы усиления холловского поля на примере двух холловских элементов, один из которых – генератор напряжения, а второй – нагрузка.

Рассмотрим одну из возможностей усиления эффекта на примере двух холловских элементов, один из которых (I) является генератором поля Холла, а второй (II) —нагрузкой. Схема соединений холловских элементов I и II показана на рисунке.

Итак, в магнитном поле Bz (направление которого на рисунке обозначено знаком Å) в первом холловском элементе (I) возбуждается ток j(1)x, поле E(1)x и холловское поле E(1)y, даваемые выражениями (15.8) – (15.11). Замкнув потенциальные (холловские) контакты X1-X1 на токовые контакты T2-T2 холловского элемента II, в последнем дополнительно к первичному полю E(2)x = E(1)x, определяемому выражением (15.11), имеем и поле E(1)y. Так что результирующее поле имеет два компонента – E(2)x = E(1)x+ E(1)y. Это возможно, если холловский элемент I рассматривать как генератор напряжения, нагруженный на холловский элемент II. В этом случае должен выполняться режим ”холостого хода”, для чего необходимо выполнить условие R(X1-X1)<<R(T2-T2), где R – сопротивление между соответствующими контактами. В таком случае в холловском элементе II возбуждается поле

 

E(2)y=(E(1)y+ E(1)y)mBz (15.12).

 

Учитывая соотношение E(1)y=E(1)xmBz, получаем

 

E(2)y=(1+mBz)mBzE(1)x (15.13)

 

Непосредственное наблюдение эффекта, видимо, затруднено. Более реально осуществить опыты с вибрацией образца в магнитном поле. Полезный сигнал ey при этом может быть отделен от наводки e*y по квадратичной зависимости от частоты колебаний w (наводка пропорциональна 1-й степени частоты колебаний).

В самом деле, для данной геометрии опыта (см рисунок) в магнитном поле B(0; 0; Bz) при изменении координаты x со временем по закону x = x0 cos wt, где w – частота задающего генератора, нагруженного на пьезоэлемент, и x0 – амплитуда колебаний последнего, имеем из соотношения (15.13).

, (15.14)

 

где lyрасстояние между холловскими контактами образца (X1-X1) т. е. Ey = Eyly. Паразитная наводка e*y, возникающая в соединительных проводах в соответствии с законом электромагнитной индукции Фарадея, определяется выражением



, (15.15).

 

где l*yэффективная длина соединительных проводников, включающих образец в схему измерений. Таким образом, полезный сигнал ey имеет отличительные особенности по отношению к наводке e*y. Первая особенность это пропорциональность величине w2, тогда как e*y»w. Одновременно ey во времени изменяется синфазно, а e*y – противофазно напряжению задающего генератора. Существенно отметить, что масса, входящая в выражения (15.8) – (15.11)., это масса свободного электрона; величина же подвижности m определяется эффективной массой.

 

 
 

Рис 5.1. Схема усиления холловского поля из двух элементов I и II. Указаны направления: знаком Å – магнитного поля Bz; стрелками – ускорения dVx/dt; полей Холла E(1)y, E(2)y ; плотностей тока j(1)x, j(2)x.

 


Дата добавления: 2014-12-23; просмотров: 19; Нарушение авторских прав


<== предыдущая лекция | следующая лекция ==>
Объяснение эффекта Холла с помощью электронной теории | Инерционный метод измерения заряда. История открытия электрона
lektsii.com - Лекции.Ком - 2014-2017 год. (0.01 сек.) Главная страница Случайная страница Контакты