эффектив массаси, <г>,
<т2>
— релаксация вакти ва унинг
квадратини заряд ташувчилар энергияси буйича урталаш-
тирилган киймати. Бу ифодалардан куринадики,
р.пН
ва/гл
\аракатчанликларни
фаркди
булиши релаксация вакти-
нинг энергия буйича х,ар хил усул билан урталаштирили-
ши экан. Холл тажрибадан кучсиз магнит майдонда Холл
электр майдон кучланганлиги (
ЕН= Е
) ни куйидаги эм-
перик формула билан аникланишини курсатди:
Ё , = Ё Н = RH[jxB]
(2.5)
Бу ерда:
j x —
ток зичлиги,
RH
— намуна хоссасига боклик
Холл доимийси,
В
— магнит майдон индукцияси векто-
ри.
(2.3)
ва
(2.5)
формулалардан
75
у
А ^ / А
(2.6)
тенгликни оламиз. Намуна
п
— типли яримутказгич
булганда, ток зичлиги ифодаси
]х=оЕ=ерппЕх
ни (2.6) га
куйиб, Холл доимийсининг
куринишдаги ифодасини оламиз. Худди шунга ухшаш
р
—
тип утказувчанликка эга булган яримутказгичларда Холл
доимийси куйидагича булади:
^ pH
урН
= — - = —
(2.8)
ер ц
ер
Бу ерда:
п, р
— мос равишда электрон ва кавак концент
рацияси, гя,
гр
мос равишда электрон ва кавакнинг Холл
омиллари булиб, Холл х,аракатчанликларининг дрейф
\аракатчанликларига нисбати
гп
=
,
гр = —
билан
ифодаланадилар ва улар <т2>/<г>2 га тенг булган кагга-
лик билан аникданади.
г
нинг киймати заряд ташувчи
ларнинг сочилиш механизмига боглик булиб, заряд та
шувчиларнинг релаксация вактини, уларнинг энергияга
богланиш функциясини курсатади. Содда зонали айни-
маган яримутказгичларда заряд ташувчилар кристалл пан
жаранинг иссикчик тебранишида сочилса, Холл фактори
г = г = г =
Зл/8=1,17 га, ионлашган киришма атомларида
сочилса,
г=
1,93 га, нейтрал атомларда сочилса, r = 1 га
тенг булади.
Утказувчанликка икки хил заряд ташувчилар: элект
рон х,амда кавак катнашса, Холл доимийси куйидаги ифо
да билан аникданади:
г„Мпп ~ ГР ■
р
•
м„
(епц„ + ерц )2
(2.9)
76
Шундай килиб, заряд ташувчилар концентрацияси ва
\аракатчанлигини аникдаш учун солиштирма к,аршилик-
ни (ёки угказувчанликни) ва Холл доимийсини улчаш ке
рак. Бу улчовни утказиш (216-расмда келтирилган \ол)
учун юк,ори сиртига иккита зонд (1 ва 2), пастки кисмига
зондлардан бирининг каршисига 3-зонд жойлаштирила-
ди. 1 ва 3 зондлар орасидаги потенциаллар айирмаси ор
кали Холл электр юритувчи кучини, 1 ва 2 зондлар о р
кали
U6
— намунанинг бир кисмидаги кучланишнинг гу-
шуви улчанади. Холл электр майлон кучланганлиги
Еи= U Jb
ва ток зичлиги
j = I J b d
га тенг булганлигини
\исобга олган хрлда (2.5) формуладан Холл зондлари ора
сидаги потенциаллар айирмаси, яъни Холл кучланиши
тушуви
u H= R Hi B J d
ифода билан аникланади:
(
2
.
10
)
R„ = U" d
' Л
м
~Кп
(2.11а)
Агар (2.10) га кирган катталиклар кучланиш, ток кучи,
узунлик, магнит майдони индукцияси СИ системасида
(Вольт, Ампер, Теслада) улчанса, Холл доимийси
RH
бир-
лиги м’/Кл булади ва (2.11а) формула билан х,исоблана-
ди. Агар магнит индукцияси Гауссда (/T ^lO T c), узунлик
сантиметрда улчанса, Холл доимийсининг бирлиги см3/
Кл булади ва у
RH
= 1° 8“ f ;
W / m
(2.116)
билан хисобланади. Юкорида курилган Холл эффекти узун
a>b, d
намуналарда уринли. Чунки бунда, физик мулохд-
заларга кура, намунанинг марказий кисмида ток зичлиги
j
ва майдон кучланганлиги
х
га боглик булмайди.
j y
ва
Е
лар
у
координатага боглик эмас. Намунанинг узунлик
буйича урта кисми бир жинсли булади.
у-±Ь
/ 2 сиртлар-
77
да тупланган зарядлар намуна кундаланг кесимига утка-
зилган Ом контактлари оркали ок,а бошлайди. Ток ута-
диган Ом контактлари со\асига як,ин жойда х буйича бир
жинсли булмаган электр майдон кучланганлигининг пайдо
булишига олиб келади. Бу сохдца Лоренц кучи Холл май
дони билан тенглаша (мувозанатлаша) олмайди, у уки
буйича ташкил этувчиси j 0 булади. Бу со^анинг кенг
лиги эса (1-т-1,5)6 га тенг. Улчов зондлари шу сохддан
ташк,арида булганда (2.10) ва (2.11) формулалар уринли
булади. Бу уни а>ЗЬ булган намуналарга куллаш мумкин
деган суздир, Акс холда
Е
ва
UH
ларнинг заряд окиши
билан боглик, булган камайишини ^исобга олишга тугри
келади. Кичик магнит майдонда
р пВ <
1 Холл зондлари 1
ва 3-намунанинг уртасида (х=0 да) жойлашган булса, Холл
Э Ю К
формула билан топилади. Хисоблашларнинг курсатиши-
ча, 0,7% дан кичик хатолик билан улчанганда Ф (а/b) ни
куйидаги формула билан аникдаш мумкин:
Do'stlaringiz bilan baham: |