Question

【題目】半導(dǎo)體內(nèi)導(dǎo)電的粒子—“載流子”有兩種：自由電子和空穴（空穴可視為能自由移動(dòng)帶正電的粒子），以自由電子導(dǎo)電為主的半導(dǎo)體叫N型半導(dǎo)體，以空穴導(dǎo)電為主的半導(dǎo)體叫P型半導(dǎo)體。圖為檢驗(yàn)半導(dǎo)體材料的類型和對(duì)材料性能進(jìn)行測(cè)試的原理圖，圖中一塊長(zhǎng)為a、寬為b、厚為c的半導(dǎo)體樣品板放在沿y軸正方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。當(dāng)有大小為I、沿x軸正方向的恒定電流通過(guò)樣品板時(shí)，會(huì)在與z軸垂直的兩個(gè)側(cè)面之間產(chǎn)生霍爾電勢(shì)差UH，霍爾電勢(shì)差大小滿足關(guān)系，其中k為材料的霍爾系數(shù)。若每個(gè)載流子所帶電量的絕對(duì)值為e，下列說(shuō)法中正確的是（ ）

A. 如果上表面電勢(shì)高，則該半導(dǎo)體為P型半導(dǎo)體

B. 霍爾系數(shù)越大的材料，其內(nèi)部單位體積內(nèi)的載流子數(shù)目越多

C. 若將磁場(chǎng)方向改為沿z軸正方向，則在垂直y軸的兩個(gè)側(cè)面間會(huì)產(chǎn)生的霍爾電勢(shì)差變小。

D. 若將電流方向改為沿z軸正方向，則在垂直x軸的兩個(gè)側(cè)面間會(huì)產(chǎn)生的霍爾電勢(shì)差變大。

Answer 1

【答案】AC

【解析】

根據(jù)左手定則判斷帶電粒子的電性，根據(jù)最終洛倫茲力和電場(chǎng)力平衡列式，再根據(jù)電流的微觀表達(dá)式列式，最后聯(lián)立求解即可．

電流向右，磁場(chǎng)垂直向內(nèi)，若上表面電勢(shì)高，即帶正電，故粒子受到的洛倫茲力向上，故載流子是帶正電的“空穴”，是P型半導(dǎo)體，故A正確；最終洛倫茲力和電場(chǎng)力平衡，有：evB=e；電流的微觀表達(dá)式為：I=nevS；且霍爾電勢(shì)差大小滿足關(guān)系UH=k，聯(lián)立解得：，單位體積內(nèi)的載流子數(shù)目，隨著霍爾系數(shù)越大，而越小，故B錯(cuò)誤；若將磁場(chǎng)方向改為沿z軸正方向，則平衡時(shí)：evB=e，解得U=Bdv，則d由原來(lái)的b變?yōu)?/span>c，減小，此時(shí)的電勢(shì)差產(chǎn)生在前表面和后表面，則在垂直y軸的兩個(gè)側(cè)面間會(huì)產(chǎn)生的霍爾電勢(shì)差變小，選項(xiàng)C正確，D錯(cuò)誤。故選AC。