當(dāng)電流垂直于外磁場(chǎng)通過導(dǎo)體時(shí),在導(dǎo)體的垂直于磁場(chǎng)和電流方向的兩個(gè)端面之間會(huì)出現(xiàn)電勢(shì)差,這一現(xiàn)象便是霍爾效應(yīng).這個(gè)電勢(shì)差也被叫做霍爾電勢(shì)差.
現(xiàn)在闡述霍爾效應(yīng)的原理：
以p型半導(dǎo)體為例,當(dāng)沿ox方向加電場(chǎng)Ex時(shí),空穴漂移速度為vx,電流密度為Jx=pqvx,在垂直磁場(chǎng)Bz的作用下,空穴受到洛倫茲力qv*B,方向沿-y方向,大小為qvxBz.空穴在洛倫茲力的作用下向-y方向偏轉(zhuǎn),如同附加一個(gè)橫向電流,因而在樣品兩端引起電荷積累,即產(chǎn)生了電勢(shì)差.
霍爾電壓VH=RH*Ix*Bz/d,其中RH是霍爾常數(shù),與材料的性質(zhì)種類有關(guān),Ix是x方向的電流,Bz是z方向的磁場(chǎng),d是材料的厚度.此時(shí)將會(huì)產(chǎn)生Y方向的電壓.