假设霍尔片是由n型半导体材料制成的,其载流子为电子,在电极M、N上通过的 电流由M极进入,N极出来(如图),则片中载流子(电子)的运动方向与电流I的方 向相反为v,运动的载流子在磁场B中要受到洛仑兹力f的作用,fev×B,电子在fn 的作用下,在由N→M运动的过程中,同时要向S极所在的侧面偏转(即向下方偏转), 结果使下侧面积聚电子而带负电,相应的上侧面积(P极所在侧面)带正电,在上下两 侧面之间就形成电势差V,即霍尔电势差。薄片中电子在受到f作用的同时,要受到 霍尔电压产生的霍尔电场En的作用。f的方向与f的方向正好相反,E=Vn/b,b是上 下侧面之间的距离即薄片的宽度,当f+f=0时,电子受力为零达到稳定状态,则有 eu+ E=-v×B 因ⅴ垂直B,故E=νB(ν是载流子的平均速度 霍尔电压为 VB=bEn=bvB。 设薄片中电子浓度为n,则 Is=nedby, v=Is/nebo VH IB/ ned =KH IsB 式中比例系数Kn=1/ned,称为霍尔元件的灵敏度 将V=KIsB改写得 B= VH/KH Is 如果我们知道了霍尔电流I霍尔电压V的大小和霍尔元件的灵敏度K,我们就可 以算出磁感应强度B。 实际测量时所测得的电压不只是Vn,还包括其他因素带来的附加电压。根据其产生 的原因及特点,测量时可用改变Ⅰ和B的方向的方法,抵消某些因素的影响。例如测 量时首先任取某一方向的l和B为正,当改变它们的方向时为负,保持、B的数值 不变,取(Ⅰs,B.)、(Is、B.)、(l、B)(I,B-)四种条件进行测量,测量结果分 别为: V= Vu++lxtve V2=-Vu-Vo-VE+Va+ver V3=-VHtVo-VE-V-Ve V=IH-lotVE-V-Ver 从上述结果中消去V,V和V,得到假设霍尔片是由 n 型半导体材料制成的，其载流子为电子，在电极 M、N 上通过的 电流由 M 极进入，N 极出来（如图），则片中载流子（电子）的运动方向与电流 IS的方 向相反为 v,运动的载流子在磁场 B 中要受到洛仑兹力 fB的作用，fB=ev×B，电子在 fB 的作用下，在由 N→M 运动的过程中，同时要向 S 极所在的侧面偏转（即向下方偏转）， 结果使下侧面积聚电子而带负电，相应的上侧面积（P 极所在侧面）带正电，在上下两 侧面之间就形成电势差 VH，即霍尔电势差。薄片中电子在受到 fB作用的同时，要受到 霍尔电压产生的霍尔电场 EH的作用。fH的方向与 fB的方向正好相反，EH=VH/b , b 是上 下侧面之间的距离即薄片的宽度，当 fH+fB=0 时，电子受力为零达到稳定状态，则有 –eEH +(–ev×B)=0 EH= - v×B 因 v 垂直 B，故 EH= v B （ v 是载流子的平均速度） 霍尔电压为 VH = b EH = b v B。 设薄片中电子浓度为 n，则 IS=nedb v , v =IS/nedb。 VH = ISB/ned =KH ISB 式中比例系数 KH = 1/ned，称为霍尔元件的灵敏度。 将 VH =KH IS B 改写得 B = VH / KH IS 如果我们知道了霍尔电流 IH，霍尔电压 VH的大小和霍尔元件的灵敏度 KH，我们就可 以算出磁感应强度 B。 实际测量时所测得的电压不只是 VH，还包括其他因素带来的附加电压。根据其产生 的原因及特点，测量时可用改变 IS和 B 的方向的方法，抵消某些因素的影响。例如测 量时首先任取某一方向的 IS和 B 为正，当改变它们的方向时为负，保持 IS、B 的数值 不变，取（IS+，B+）、（IS-、B+）、（IS+、B-）、（IS-，B-）四种条件进行测量，测量结果分 别为： V1= VH+V0+VE+VN+VRL V2=-VH-V0-VE+VN+VRL V3=-VH+V0-VE-VN-VRL V4=VH-V0+VE-VN-VRL 从上述结果中消去 V0，VN和 VRL，得到