Главное меню
Главная О сайте Добавить материалы на сайт Поиск по сайту Карта книг Карта сайта
Книги
Аналитическая химия Ароматерапия Биотехнология Биохимия Высокомолекулярная химия Геохимия Гидрохимия Древесина и продукты ее переработки Другое Журналы История химии Каталитическая химия Квантовая химия Лабораторная техника Лекарственные средства Металлургия Молекулярная химия Неорганическая химия Органическая химия Органические синтезы Парфюмерия Пищевые производства Промышленные производства Резиновое и каучуковое производство Синтез органики Справочники Токсикология Фармацевтика Физическая химия Химия материалов Хроматография Экологическая химия Эксперементальная химия Электрохимия Энергетическая химия
Новые книги
Сидельковская Ф.П. "Химия N-вннилпирролидона и его полимеров" ()

Сеидов Н.М. "Новые синтетические каучуки на основе этилена и олефинов" (Высокомолекулярная химия)

Райт П. "Полиуретановые эластомеры" (Высокомолекулярная химия)

Попова Л.А. "Производство карбамидного утеплителя заливочного типа" (Высокомолекулярная химия)

Поляков А.В "Полиэтилен высокого давления. Научно-технические основы промышленного синтеза" (Высокомолекулярная химия)
Книги по химии
booksonchemistry.com -> Добавить материалы на сайт -> Лабораторная техника -> Викулин И.М. -> "Гальваномагнитные приборы" -> 3

Гальваномагнитные приборы - Викулин И.М.

Викулин И.М., Викулина Л.Ф., Стафеев В.И. Гальваномагнитные приборы — М.: Радио и связь, 1983. — 104 c.
Скачать (прямая ссылка): galvomagnitniepribori1983.djvu
Предыдущая << 1 .. 2 < 3 > 4 5 6 7 8 9 .. 33 >> Следующая


Выше рассмотрено увеличение сопротивления пол проводника в магнитном поле (магннтосопротивлени за счет уменьшения подвижности основных носител заряда. Аналогично происходит и уменьшение подви ности неосновных носителей, что при достаточно выс кой их концентрации также сказывается на увеличен сопротивления полупроводника:

Д|Л/їх = (/ — l2)jl = 0,5jx252,

(1.11

— ArjjlCj = Дз/з = Да/|і = C\12B2,

(1.12

l/p = o = 0(|V»-|- v„p).

(1.

8 Если ток и магнитное поле направлены так, что неосновные носители заряда прижимаются (отклоняются) силой Лоренца к (от) поверхности полупроводника, то одновременно с изменением подвижности меняется и эффективное время жизни неосновных носителей, так как в реальных структурах скорость рекомбинации носителей на поверхности больше, чем в объеме. Изменение условий генерации — рекомбинации неосновных носителей заряда в магнитном поле может привести к уменьшению их концентрации и к дополнительному увеличению сопротивления полупроводника.

2. Датчики Холла

2.1. СВЯЗЬ ПАРАМЕТРОВ ДАТЧИКА СО СВОЙСТВАМИ ПОЛУПРОВОДНИКА

Схема включения датчика Холла показана на рис. 2.1. Через контакты 1, 2 пропускается ток, с контактов 3, 4 снимается ЭДС Холла. При постоянном токе через датчик величина Vx определяется только индукцией поперечного магнитного поля (1.3). Поэтому датчики Холла широко используются для измерения индукции магнитных полей. // yX

Обычно да тчик Ход- г-------j

да включается как эле- ,А0 !

мент цепи с токовыми .

контактами (1,2) в ка- cT-честве входных II кон- 'і тактами, с которых снимается Vx, в качестве выходных. Работу Рпс-датчика в таких схемах можно характеризовать КПД и коэффициентом использования)

-Q = PJPn, (2.1)

который является отношением мощности, выделяемой во внешней нагрузке Pu, к мощности, потребляемой во ВХОДНОЙ цепи Pll. Выражения для мощностей, очевидно, можно записать как

(2.2), (2.3)

9

2.1. Датчик Холла с нагрузкой

внешней

(называемым иногда

Л, = Zn2A12, Pl = PxRn, где Ri 2 — входное сопротивление (между контактами 2). Ток в выходной цепи /х = Vxl(R3i + г'Де Rst сопротивление полупроводника между контактами 3, 4 Тогда Pu = V2xRn!(R3 іRJ2> а ПРИ согласовании вы ходного сопротивления датчика и нагрузки (Ra — Rh) подставив Vx (1.3), получим

Лі = I2nB2Ry^d2Rs 4. (2.4

Из (2.1), (2.2) и (2.4)

Tl = RtxBtIWRi3R3i. (2.5

'Гак как Ri2 п ^34 пропорциональны р=1/9|д„«л (для /г-полупіроводника), a Rx =AIqn, то (2.5) можно записать в виде

ъ = С (^nBId)2, (2.6)

іде С—постоянная, определяемая геометрическими размерами и значением А (1.6).

Максимальное значение Vx шах определяется макси^ мальпо допустимым током через датчик /„ шах, который в свою очередь, определяется максимальной рабочеі температурой датчика. Для работы в стационарном ре жиме необходимо, чтобы выделяемая в датчике мощ пость равнялась отводимой от него:

Г- Ry 2г (2.7

птах 1 1 * v

і де u -коэффициент теплоотдачи; S~2ul — площад поверхности датчика; I — длина; AT—разность межд; максимально допустимой температурой датчика и тем пературой окружающей среды. Определив из (2.7 Iumn считая, например, для р-полупроводинка

R1 2 = [Л ad = l,'adq\ipp

и подставляя его в (1.3), получаем

Vx ,пах - CiAB (2а:лрд Tlqpdy 2. (2.Ї

Основным параметром датчика Холла является er м агниточувствительность

-=VxIfB = RxId= Aqpd. (2.

Используется также максимальная магниточувствител ность

Traax = Vx max/? = aA (2<хцрДTIqpdy2. (2.1

lu 2 2 ПАРАМЕТРЫ ДАТЧИКОВ ХОЛЛА ИЗ РАЗЛИЧНЫХ МАТЕРИАЛОВ

Как следует из (2.6), (2.9), (2.10), чувствительность датчиков Холла увеличивается с уменьшением толщины пластины полупроводника d. Однако это происходит то определенного предела. Например, при использовании германия у on 1 Id лишь до d=»40 мкм [10]. При меньших d рост у с уменьшением d значительно замедляется, а при d<15 мкм практически прекращается. Величина Yraax перестает увеличиваться с уменьшением d уже при ?/=? 70 мкм. Все это относится к датчикам Холла, полученным шлифовкой из монокристаллов германия. Причиной уменьшения основных параметров датчиков Холла с уменьшением d является увеличение рассеивания носителей заряда на дефектах поверхности и соответствующее уменьшение подвижности. В датчиках Холла, полученных таким же образом из антимонп-да индия, нарушения поверхности сказываются меньше.

Так как основные параметры датчиков Холла увеличиваются с ростом подвижности, то для их изготовления используются полупроводники с высокой подвижностью носителей. Обычно это электронные полупроводники, поскольку подвижность электронов выше подвижности дырок. Примером электронных полупроводников с высокой подвижностью являются германий, кремний, арсеппд галлия, арсенпд пндня, антнмонпд индия " др.

Концентрация основных носителей заряда, например электронов в /2-иолупроводнике, определяется как сумма примесных п собственных электронов

//„ = Аг1 + ^/г„-^д + Л'ехр(- Eg kT), (2.11)

где Aj—концентрация донорной примеси (считаем примесь полностью ионизированной); К — постоянная. Mai нпточувствительность можно увеличить уменьшением концентрации основных носителей в полупроводнике (i.4), (1.5). Однако концентрация примесных носителей должна оставаться больше концентрации собственных носителей, так как в полупроводнике с проводимостью, близкой к собственной, Rx меньше, чем в примесном (1.6). Кроме этого, при уменьшении концентрации примесных носителей увеличивается зависимость общей концентрации от температуры T (2.11), а следовательно, увеличивается и зависимость Vx от температуры.
Предыдущая << 1 .. 2 < 3 > 4 5 6 7 8 9 .. 33 >> Следующая

Авторские права © 2011 BooksOnChemistry. Все права защищены.
Реклама