为什么霍尔元件一般采用N型半导体材料?

原因一：霍尔效应中，电子空穴载流子是在电场作用下运动，即是漂移电流，所以运动方向是相反的。在垂直磁场作用下，电子空穴偏转方向是相同的，所以霍尔电场是互相抵消的，故采用一种载流子的。

原因二：由于电子的有效质量小，迁移率高，在同样强度电场作用下，漂移速度大，所受洛伦兹力大，霍尔角大，霍尔效应明显，在很小磁场下，就可以观察到霍尔效应！

霍尔效应是一种磁敏效应，一般在半导体薄片的长度X方向上施加磁感应强度为B的磁场，则在宽度Y方向上会产生电动势UH，这种现象即称为霍尔效应。UH称为霍尔电势，其大小可表示为：UH=RH*IC*B/d，式中，RH称为霍尔系数。霍尔元件应用的基本原理是霍尔效应。它的单位是米的三次方每库仑，由半导体材料的性质决定。

d为半导体材料的厚度，IC为电流，B为磁场强度设RH/d=K,则式可写为：UH=K*IC*B，可见，霍尔电压与控制电流及磁感应强度的乘积成正比，K称为乘积灵敏度。K值越大，灵敏度就越高；元件厚度越小，输出电压也越大。在式中，若控制电流IC,为常数，磁感应强度B与被测电流成反比，就可以做成霍尔电流传感器；若仍固定IC为常数，B与被测电压成正比，又可制成霍尔电压传感器。

霍尔效应的本质：

固体材料中的载流子在外加磁场中运动时，因为受到洛仑兹力的作用而使轨迹发生偏移，并在材料两侧产生电荷积累，形成垂直于电流方向的电场，最终使载流子受到的洛仑兹力与电场斥力相平衡，从而在两侧建立起一个稳定的电势差即霍尔电压。正交电场和电流强度与磁场强度的乘积之比就是霍尔系数。平行电场和电流强度之比就是电阻率。

---