Nghiên cứu tính chất điện của màng mỏng bằng phép đo HALL

Khi vừa cho từ trường tácdụng, các electron bị dồn sangcạnh phải. Đường chấm chấmlà quỹ đạo mới của electron.Một điện trường hướng từphải sang trái dần được hìnhthành và tác dụng lực điện lênelectron. Khi sự cân bằng giữalực Lorentz và lực điện đượchình thành, electron sẽ tiếp tụcchuyển động thẳng.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Nghiên cứu tính chất điện của màng mỏng bằng phép đo HALL 1NGHIÊN CỨU TÍNH CHẤT ĐIỆN CỦA MÀNG MỎNG BẰNG PHÉP ĐO HALL 2 Lịch sử của Hiệu ứng HallNăm 1879, một sinh viêntrẻ nguời Mỹ Edwin H.Hall đã khám phá ra hiệntượng: khi cho dòng điệnmộtchiều,cườngđộI,chạyqua một bản mỏng làm Hiệu ứng Hall sau này đã trởbằng vàng và được đặt thành một công cụ hết sức quantrong từ trường vuông góc trọng trong lĩnh vực nghiên cứuvới bề mặt của bản thì các chất bán dẫn trong Vật lý,người ta nhận được một công nghiệp nhằm xác định điệnhiệu điện thế giữa hai mặt tích của hạt tải, nồng độ hạt tảibên của bản. Hiện tượng của các chất bán dẫn, độ linhnàysau đó đượcgọilà hiệu độngcủahạttải,v.v…ứngHall. 3 Cơ chế hiệu ứng Hall trên một thanh Hall kim loại 1.Electron 2.ThanhHall. 3.Namchâm. 4.Từtrường. 5.Nguồnđiện. Trên các hình B, C, D, chiều của nguồn điện và/hoặc từ trường đượcđổingược.Màu đỏ trên thanh Hall thể hiện sự tập trung của điện t íchdương, còn màu xanh, ngược lại, là nơi tập trung điện tíchâm.Khi chạy qua từ trường, các điện tích chịu lực Lorentz bị đẩy vềmột trong hai phía của thanh Hall, tùy theo điện tích chuyển độngđó âm hay dương. 4Cơ chế hiệu ứng Hall trên một thanh Hall kimloại a) Khi vừa cho từ trường tác dụng, các electron bị dồn sang cạnh phải. Đường chấm chấm là quỹ đạo mới của electron. b) Một điện trường hướng từ phải sang trái dần được hình thành và tác dụng lực điện lên electron. Khi sự cân bằng giữa lực Lorentz và lực điện được hình thành, electron sẽ tiếp tục chuyển động thẳng.Sựtậptrungcácđiệntíchvềmộtphíatạonênsựtíchđiệntráidầuở2mặtcủathanhHall,gâyrahiệuđiệnthếHall. 5 TÍNH TOÁN DỰA TRÊN HẠT TẢI ELECTRON electron: Xét mật độ dòng r r je = − neve (1) rrNếu có từ trường ngoài tác dụng, B 0 và trạng thái cân bằng đãđược thiết lập thì vận tốc trung bình của các electron là: r r r r ( ) ve = − µe E − µeH ve B (2) r rr ( )) r ( je = − ne − µe E − µeH ve B r rr ( ) (3) = neµe E + neµeH ve B 6Với tán xạ đàn hồi trong mọi cơ chế tán xạ, ta có: µeH µhH rn = = = rp µe µh (4)Nghĩa là: rn = rh = r Độ lớn của r phụ thuộc vào cơ chế tán xạ.Xét trường hợp r = 1 r r r r ( ) je = neµe � + ve B� E (5) � � 7 Bz = B, Bx = B y = 0Do từ trường ngoài hướng theo trục z, nên Vận tốc trung bình của các electron được khai triển : vex = − µ e E x − µ eH vey .B = µ e ( − E x − vey .B ) (6) vey = − µ e E y + µ eH vex .B = µ e ( − E y + vex .B ) jex = neµ e ( E x + vey .B )Và: (7) jey = neµe ...