半導体デバイス工学・レポート課題（ホール効果）解答

半導体デバイス工学
・レポート課題（ホール効果）解答
1. n 型半導体を例にして，ホール効果の原理を説明せよ。またホール効果の測定から半導体材料に関するどの
ような情報が得られるか。
解答は教科書参照
2. 幅 2 mm，長さ 5 mm，厚さ 0.2 mm のｎ型 Si の棒状半導体に長さ方向に 1 V の電圧を印加すると，5 mA
の電流が流れた。さらに厚さ方向に 0.5 T の磁界を加えると電流と磁界に垂直な方向に 20 mV の電圧が発
生した。この試料のホール係数，電子密度，電子の移動度を求めよ。
6
2 mm
?
5 mA
解
RH
d IB
VH =
RH =
RH =
1
qn
n=
Q
?
R
6
rhB
より
VH d
20 × 10−3 · 0.2 × 10−3
=
= 1.6 × 10−3 (m3 /C)
IB
5 × 10−3 · 0.5
より、電子密度 n は
1
1
=
= 3.9 × 1021 (m−3 )
qRH
1.602 × 10−19 · 1.6 × 10−3
ホール移動度 µH = RH σ である。ここで伝導度 σ は、断面積 S = wd であるから
σ=
l
l
1
=
=
ρ
RS
R · wd
である。よって
µH = RH σ = RH
l
= 0.1 (m2 /V · s)
R · wd

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