Hall-Effekt-Aufbau

Edwin Hall

1879 entdeckte Edwin Hall den nach ihm benannten Hall-Effekt. Dieser Effekt sieht wie folgt aus: Befindet sich ein stromdurchflossener Leiter in einem Magnetfeld, so werden die in dem Leiter vorhandenen Ladungsträger durch die Loretzkraft abgelenkt. Diese Ablenkung geschieht sowohl senkrecht zum Magnetfeld, als auch senkrecht zur Bewegungsrichtung der Ladungsträger. Durch abgelenkte Ladungsträger wird sich auf einer Seite des Leiters eine erhöhte Ladung aufbauen, so dass ein elektrisches Feld generiert wird, das der Lorentzkraft entgegenwirkt. Die mit dem elektrischen Feld einhergehende Spannung wird Hall-Spannung U$_\text{H}$ gennant.

Was erhalte ich durch die Anwendung des Hall-Effekt-Aufbaus?

Verwendet man den Hall-Effekt-Aufbau so können aus Widerstands- und Spannungsmessungen folgende Halbleitermerkmale ermittelt werden:

• Flächenladungsträgerdichte n ($\text{cm}^{-2}$ )
• Mobilität µ ($\text{cm}^2\text{Vs}^{-1}$)
• Schichtwiderstand R$_\text{S}$ ($\Omega$)
• Hallspannung U$_\text{H}$ (V)
• Mittlere freie Weglänge $\lambda$ (µm}

Die Messung kann bei Raumtemperatur (RT) und bei 4,2K (liquid Helium (lHe)) und jeweils im Dunkeln sowie unter Beleuchtung durchgeführt werden.