hall effect - Hall 전압과 자기선속 밀도간의 비례관계를 통한 전하 운반자의 극성, 밀도 측정
Hall effect
Hall 전압과 자기선속 밀도간의 비례관계를 통한
전하 운반자의 극성, 밀도 측정
Ⅰ. 초록
금속이나 반도체에 전류를 흐르게 하는 전하운반자가 무엇인지 또한 그것의 전하밀도가 얼마인지를 판별하는 실험으로서 본 실험에서는 n형 혹은 p형 Si 반도체의 비저항, 전하운반자의 농도 및 이동도 등을 알아본다.
Ⅱ. 서론
1879년 미국의 호올(E.H.Hall)은 자기장내에 놓여 있는 도선에 전류가 흐를 때 도선 속에 작용하는 자기력이 도선 자체에 작용하는 것인지 아니면 단지 도선 내에서 이동하는 전하에만 작용 하는지를 결정하고자 노력하였다. 그는 자기력은 이동하고 있는 전하에만 작용할 것으로 예상하고 만약 고정된 도체에서 전류가 자기력에 의해 힘을 받는다면 힘을 받는 방향이 도선에 수직하기 때문에 전류는 가장자리로 쏠려서 흐르게 되고 실제로 전류가 흐르는 단면적이 줄어드는 효과가 되기 때문에 저항이 증가할 것을 예상하였다.
실제 실험에서 저항의 증가를 관찰할 수 없었고 대신에 전류가 흐르는 직각방향으로 전위차가 생기는 것을 알아내었다. 이로부터 금속내부에 움직일 수 있는 전하는 바로 전자(자유전자)이고 그 자유전자의 밀도를 계산할 수 있었다. 이를 호올 효과라 하고 오늘날에도 금속이나 반도체에서 전하운반자의 부호와 전하밀도를 측정하는 데에 기여하고 있다. [1]
Hall effect를 통하여 전하 운반자의 부호를 결정할 수 있다.
금 속
R
Al
-0.30 ×10¹⁰volt weber
0.0012 m²/volt sec
Au
-0.72 ×10¹⁰volt weber
0.0030 m²/volt sec
Li
-0.17 ×10¹⁰volt weber
0.0018 m²/volt sec
Na
-0.25 ×10¹⁰volt weber
0.0053 m²/volt sec
Zn
+0.3 ×10¹⁰volt weber
0.0060 m²/volt sec
Cd
+0.6 ×10¹⁰volt weber
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2012.03.07
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