半导体中电子和空穴的共有化运动与霍尔电压

合集下载

1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。

物理与工程
Ｖｏ１．２７Ｎｏ．４２０１７
半导体中电子和空穴的共有化运动与霍尔电压
罗坚义李宇东张园园林丽娜黄景诚
（五邑大学应用物理与材料学院，广东江ｆ－ｊ５２９０２０）
ｔｒｏｄｕｃｅｄａｎｄａｐｐｌｉｅｄｔｏｓｏｌｖｅｔｈｅｑｕｅｓｔｉｏｎ．Ａｔｌａｓｔ，ａｕｔｈｏｒｓｔｒｙｔｏａｎｓｗｅｒｔｈｉｓｑｕｅｓｔｉｏｎｉｎｍｏｒｅｃｏｍｐｒｅ —
ｈｅｎｓｉｂｌｅｗａｙｂｙａｐｐｌｙｉｎｇｔｈｅｃｏｍｍｕｎｉｚａｔｉｏｎｍｏｖｅｍｅｎｔｏｆｅｌｅｃｔｒｏｎｓａｎｄｈｏｌｅｓｉｎｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ，ａｃｃｏｒｄ — ｉｎｇｔｏｔｈｅｂａｓｉｃｉｄｅａｓｏｆｑｕａｎｔｕｍｍｅｃｈａｎｉｃｓ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓａｎｄｄｉｓｃｕｓｓｉｏｎｓｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒｄｅｅｐｅｎｔｈｅｌｅａｒｎｅｒｓ ’ ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｏｎｏｆｔｈｅｏｒｉｇｉｎｓｏｆＨａｌｌＥｆｆｅｃｔａｎｄＨａｌｌｖｏｌｔａｇｅ．ＫｅｙｗｏｒｄｓＨａｌｌｖｏｌｔａｇｅ；ｃａｒｒｉｅｒｓｉｎｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ；ｅｆｆｅｃｔｉｖｅｍａｓｓ；ｃｏｍｍｕｎｉｚａｔｉｏｎｍｏｖｅｍｅｎｔ
’
ＣｏＭＭＵＮＩＺＡＴＩｏＮＭｏＶＥＭＥＮＴｏＦＥＬＥＣＴＲｏＮＳＡＮＤ
ＨｏＬＥＳＡＮＤＨＡＬＬＶｏＬＴＡＧＥＩＮＳＥＭＩＣｏＮＤＵＣＴｏＲ
ＬｕｏＪｉａｎｙｉＬｉＹｕｄｏｎｇＺｈａｎｇＹｕａｎｙｕａｎＬｉｎＬｉｎａＨｕａｎｇＪｉｎｇｃｈｅｎｇ
观点；最后，笔者从量子力学的角度出发，运用半导体中电子和空穴共有化运动的思想，试图用更
加通俗的方式来理解这个问题，以便于学习者能更加深刻、全面地理解霍尔效应和霍尔电压的由来。
关键词霍尔电压；半导体载流子；有效质量；共有化运动
ｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒｉｓｂｅｌｏｎｇｅｄｔｏｅｌｅｃｔｒｏｎｍｏｖｅｍｅｎｔｉｎｅｓｓｅｎｃｅ，ｂｕｔｉｔｃａｎｉｎｄｕｃｅｏｐｐｏｓｉｔｅＨａｌｌｖｏｌｔａｇｅｃｏｎ～ｒ
（ＳｃｈｏｏｌｏｆＡｐｐｌｉｅｄＰｈｙｓｉｃｓａｎｄＭａｔｅｒｉａｌｓ，ＷｕｙｉＵｎｉｎｖｅｒｓｉｔｙ，ＪｉａｎｇｍｅｎＧｕａｎｇｄｏｎｇ５２９０２０）
ｐａｒｅｄｗｉｔｈｔｈｅｃａｓｅｏｆｅｌｅｃｔｒｏｎｍｏｖｅｍｅｎｔｉｎＮ～ｔｙｐｅｄｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ．Ｔｈｅａｒｉｓｉｎｇｏｆｔｈｉｓｑｕｅｓｔｉｏｎｉｓｆｉｒｓｔｌｙｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄｉｎｄｅｔａｉｌｅｄｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒ，ａｎｄｔｈｅｎｔｈｅｃｏｎｃｅｐｔｓｏｆｅｆｆｅｃｔｉｖｅｍａｓｓｉｎｓｏｌｉｄｐｈｙｓｉｃｓｉｓｉｎ —
ＡｂｓｔｒａｃｔＨａｌｌＥｆｆｅｃｔｉｓｕｓｕａｌｌｙａｐｐｌｉｅｄｔｏｄｉｓｔｉｎｇｕｉｓｈｔｈｅｋｉｎｄｏｆｃａｒｒｉｅｒｓｉｎｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ（ｅｌｅｃｔｒｏｎｓａｎｄｈｏｌｅｓ），ａｎｄｃｕｒｒｅｎｔｌｙｔｈｅｈｏｌｅｍｏｖｅｍｅｎｔｃｏｕｌｄｂｅｕｎｄｅｒｓｔｏｏｄａｓｔｈｅｂｏｕｎｄａｒｙｅｌｅｃｔｒｏｎｍｏｖｅｍｅｎｔｉｎｅｓｓｅｎｃｅ．Ｓｐｏｎｔａｎｅｏｕｓ１ｙｆｏｒｌｅａｒｎｅｒｓ，ａｑｕｅｓｔｉｏｎｃｏｕｌｄａｒｉｓｅｔｈａｔｓｉｎｃｅｈｏｌｅｍｏｖｅｍｅｎｔｉｎＰ— ｔｙｐｅｄｓｅｍ—
摘要霍尔效应被应用于测定半导体的载流子种类（电子或空穴）时，空穴的移动在本质上往往被理解为
束缚电子的移动，那么同样是电子的移动，却能产生相反的霍尔电压，引发学习者在理解上的困
惑。本论文首先阐述了这个问何有效解决这个矛盾的