▶ 금속 내의 전자운동
▶ 에너지대 이론에서 본 도체, 반도체, 절연체
▶ 반도체 중의 전자 성질
▶ 반도체의 종류와 성질
▶ 반도체의 전기전도


▶ 반도체의 광전 효과
▶ 열전 효과
▶ 자기장 효과
▶ 자성체
▶ 연습 문제


 

그림 1-52와 같이, 금속이나 반도체의 X 방향에 전류를 흘리고, Y 방향으로 전위차가 생긴다. 이것을 홀 효과(Hall effect)라 하고, Z 방향에 생긴 전압을 홀 전압이라 한다. 이것이 고체 내부를 이동하는 전하에 플레밍의 왼손 법칙을 적용한 힘이 가해지기 때문이다.

(a) 금속이나 n 형 반도체의 경우

(b) p 형 반도체의 경우

그림 1-52  홀 효과

그림 1-52의 (a)를 예로 들면, 금속이나 n형 반도체에서 전자류는 전류와 반대 방향으로 흐르면서 위쪽으로 힘을 받는다. 따라서, 전자들이 윗면으로 모이게 되므로 윗면에는 음(-)으로, 아랫면에는 양(+)으로 각각 대전되어 전위차가 생기게 된다.
다음, 그림 (b)와 같이 p형 반도체에서는 정공이 반송자가 되므로, 전위차의 극성은 그림(a)의 경우와 반대가 된다. 따라서, 이상의 홀 효과를 이용하면 반도체가 p형인지, n형인지를 조사할 수 있다. 또, 홀 효과는 전하의 통로가 한쪽으로 몰리므로 자기장의 세기에 따라 전기 저항도 증가한다. 이 현상을 자기 저항 효과라 한다.
지금, d[m]를 고체의 두께, B[Wb/m3]을 자속 밀도, I[A]를 전류, R[m3/C]을 홀 상수라 하면, 홀 전압VH는 다음과 같이 나타나게 된다.

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