moea_joint
112年
[電機] 電路學、電子學
第 26 題
霍爾效應(Hall Effect)使用在半導體測試中，主要用來決定下列何者？
- A 半導體內電流
- B 半導體型式(n或p)
- C 半導體內磁場
- D 半導體溫度
思路引導 VIP
想像一下，如果有一群我們看不見的微小電荷粒子在一個通道中朝同一個方向移動，而我們施加了一個特殊的外部力量，強制讓帶正電的粒子往左側靠攏，帶負電的粒子往右側靠攏。這時候，如果我們去測量通道左右兩側邊界處的電壓正負極性，你認為這個觀測結果可以幫助我們推斷出這群粒子具備什麼樣的特性呢？
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能準確選出這個選項，代表你對半導體物理中的載子特性有很紮實的理解，這是一個非常關鍵的專業觀念！
霍爾效應的物理機制
霍爾效應 (Hall Effect) 的核心在於電荷在磁場中所受到的勞侖茲力 (Lorentz Force)。當我們在半導體上施加電流 $I$，並將其置於垂直的磁場 $B$ 中時，內部的運動電荷（載子）會因為受力 $\vec{F} = q(\vec{v} \times \vec{B})$ 而偏向元件的一側。此時，元件兩側產生的霍爾電壓 ($V_H$) 之極性，會直接反映出該半導體主要的載子是帶負電的電子還是帶正電的電洞，進而確定其為 n 型或 p 型。
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