Визначення електрофізичних параметрів провідних матеріалів

Стала Холла і концентрація носіїв заряду. Якщо товщина зразку , а ширина – (рис.2), то холллівска різниця потенціалів (ерс), виміряна на контактах 2-2,

, (9)

де сила струму, який протікає у зразку. Величини та можуть бути виміряні на експерименті, отже за формулою (9) можна визначити значення сталої Холла, а отже, і концентрацію носіїв заряду (7) у зразку.

Рис.2. Розташування контактів у досліджуваному зразку

Знак носіїв заряду. З (7) і (8) можна бачити, що у випадку електронної провідності . Якщо ж струм переноситься переважно дірками, яким приписується позитивний заряд, то е.р.с. Холла при цьому змінює знак, і . Отже, визначаючи знак різниці потенціалів Холла при обраних напрямках струму і магнітного поля у зразку, можна визначити знак носіїв заряду.

Якщо ж ні один із означених типів носіїв заряду не переважає, як це буває у домішкових напівпровідниках, то вираз для сталої Холла набуває вигляду

, (10)

де концентрація дірок, а . Легко переконатись, що при із (10) ми отримаємо (8).

Питомий опір матеріалу. Його можна визначити, якщо у випадку омічних контактів при протіканні постійного струму через зразок виміряти – спад напруги між зондами 1-1 (рис.2), розташованими на торцях зразка на відстані один від одного. Тоді за законом Ома та виразом для опору провідника правильної форми маємо

. (11)

Рухливість носіїв заряду. Якщо разом із сталою Холла визначити питомий опір зразка чи електропровідність , то можна обчислити рухливість носіїв струму. У випадку носіїв заряду одного знака рухливість

. (12)