Comments 9
невозможно объяснить результат с точки зрения классической физики, если не сделать допущение о положительном носителя тока - «Дырке»
Когда электрон разорвал ковалентную связь и покинул валентную зону то образуется "дырка". Электрон из соседней связи может "перескочить" в "дырку", тогда дырка как бы переместится на новое место. То есть двигается электрон, а не дырка. Дырка носителем тока не является, это остаётся за электроном.
Примерно так объясняли школьникам СССР с точки зрения классической механической физики. Есть объяснения с точки зрения квантовой физики, построены достаточно объясняющие модели.
Квантовую физику без формул я не воспринимаю.
Объяснить движение дырки – это не проблема. Действительно поймет и школьник. Но вот объяснить эффект Холла в полупроводниках p-типа, движением (перескакиванием) электронов на свободные места не получиться (попробуйте проанализировать сами, используя законы движения заряженных частиц в магнитном поле, т.е. силу Лоренца). Электроны должны были бы смещаться в противоположную сторону от наблюдаемого эффекта. Приходиться вводить отрицательную эффективную массу для электрона. Но проще рассматривать дырку, как положительно заряженную частицу с положительной, же эффективной массой. И рассматривать ее (дырку), как положительно заряженный носитель тока. Если рассматривать дырку в таком ключе, то упрощаются многие концепции в полупроводниках.
отличная статья. спасибо!
Сказали «а», так уже и «б» говорите. Если вы рассказываете о введённом для удобства описания типа проводника параметре «эффективной массы», следует всё же уточнить, что что э.м. электрона не только отрицательная, а ещё и не равна по модулю массе электрона, потому что описывает на самом деле не сам электрон, а особенности взаимодействия внутри решётки.
Да, согласен с Вами, можно было упомянуть, что эффективная масса может быть не равна по модулю массе самого объекта (видимо, подумал, что это само собой подразумевается).
Если же углубляется во взаимодействие электрона с кристаллической решеткой, то можно провалиться в «кроличью нору» (как делает девушка на КДПВ) с зонами Бриллюэна, обратными пространствами, волнами Блоха. Кто заинтересуется, могу порекомендовать условно простую книгу «Введение в физику твердого тела» Ч. Киттель, в частности главы 9 и 10 «Энергетические зоны»
Для начала нужно объяснить почему вообще появляется асимметрия ортогональная направлению магнитного поля. Логичным было бы смещение электронов к положительному полюсу магнита, как это происходит при отклонении электронного луча в электровакуумных приборах.
Так как на движущиеся электроны будет действовать сила Лоренца, то на нижней грани появиться отрицательный потенциал, а на верхней положительный
А если направление тока поменять, то верх и низ тоже поменяют знаки. Это обязательно нужно указать, и показать на картинке.
Нужно показать приложенный к проводнику потенциал, под действием которого возникает ток. И нужно указывать полюса магнита S N, а не вектор B.
Данной статьей я не ставил себе задачу разжевывать азы о силе Лоренца и эффекте Холла. Думаю, что это можно узнать в школьном учебнике или в интернете. А вот о таком интересном квантовом поведения электрона в русскоязычном интернете информации практически не встречается. Вот я и решил, в доступной форме заполнить этот пробел. Как смог…
А вот о таком интересном квантовом поведения электрона
Эффект Холла сам по себе интересен. Его особенности в полупроводниках p-типа это лишь частный случай. Он может показаться необычным только если непонятен механизм. Нужно рассмотреть разные системы - электрон в вакууме, электрон в металле и в полупроводнике, ионы в водопроводной воде. В каждом случае есть свои особенности.
Он может показаться необычным только если непонятен механизм. Нужно рассмотреть разные системы - электрон в вакууме, электрон в металле и в полупроводнике, ионы в водопроводной воде. В каждом случае есть свои особенности.
Напишите статью, как Вы понимаете механизм этого явления. Интересно будет почитать.
Эффект Холла сам по себе интересен.
Не спорю. На самом деле отрытые эффекта Холла не совсем принадлежит Холлу. Этот эффект пытался обнаружить его научный руководитель профессор Генри Роулэнд (Henry Rowland). В то время Холл писал свою кандидатскую диссертацию. И именно Роулэнд попросил его исследовать этот возможный эффект, который Роулэнд пытался обнаружить в толстых образцах проводников. По совету Роулэнда и при непосредственном его участии, Холл стал измерять этот эффект в тонких пластинках золота (золотой фольге размером 2х9см) и обнаружил эффект. Роулэнд по скромности (удивительное качество в научной среде) не стал себя записывать в соавторы.
Неправильный Эффект Холла и странное поведение электрона в полупроводниках p-типа