Comments 8
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.
Неправильный Эффект Холла и странное поведение электрона в полупроводниках p-типа