霍爾效應測試儀的工作原理

在均勻強磁場B中放入一塊板狀金屬導體(ti) ，並與(yu) 磁場B方向垂直如圖1-1，在金屬板中沿與(yu) 磁場B垂直的方向通以電流I 的時候，在金屬板上下表麵之間會(hui) 出現橫向電勢差HU，這種現象稱為(wei) 霍爾效應，電勢差HU稱為(wei) 霍爾電勢差。進一步的觀察實驗還指出，霍爾電勢差HU大小與(yu) 磁感應強度B和電流強度I的大小都成正比，而與(yu) 金屬板的厚度d成反比，即)(/VdIBRUHH。式中)(13CmRH僅(jin) 與(yu) 導體(ti) 材料有關(guan) ，稱為(wei) 霍爾係數。當時雖然發現了霍爾效應現象，但在發現電子以前，人們(men) 不知道導體(ti) 中的載流子是什麽(me) ，不能從(cong) 電子運動的角度加以解釋霍爾效應的物理現象，現在我們(men) 按電子學理論對霍爾效應做了如下的解釋：金屬中的電流就是自由電子的定向流動，運動中的電子在磁場中要受到洛侖(lun) 茲(zi) 力的作用。

霍爾效應從(cong) 本質上講是運動的帶電粒子在磁場中受洛侖(lun) 茲(zi) 力作用而引起的偏轉。當帶電粒子（電子或空穴）被約束在固體(ti) 材料中，這種偏轉就導致在垂直電流和磁場方向上產(chan) 生正負電荷的聚積，從(cong) 而形成附加的橫向電場，即霍爾電場HE。如圖1-1所示的半導體(ti) 試樣，若在X方向通以電流SI，在Z方向加磁場B，則在Y方向即試樣A-A/ 電極兩(liang) 側(ce) 就開始聚集異號電荷而產(chan) 生相應的附加電場。電場的指向取決(jue) 於(yu) 試樣的導電類型。