5.5: Problemas

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5.1. Supongamos que está utilizando una pieza de semiconductor como dispositivo de efecto Hall para medir un campo magnético. Suministra una corriente CC a través del dispositivo. Te gustaría reemplazar la pieza de semiconductor por otra que dé una salida mayor para el mismo campo magnético externo. Enumere dos formas en las que puede cambiar la pieza de semiconductor para que la salida aumente. (Especificar tanto la propiedad como si sería necesario aumentarla o disminuirla.)

5.2. Una pieza de semiconductor tipo p se utiliza como dispositivo de efecto Hall. El dispositivo tiene un grosor de\(d_{thick} = 1 mm\). Se coloca en un campo magnético externo de\(|\overrightarrow{B}| = 10^{-5} \frac{Wb} {cm^2}\). Un voltaje Hall de\(5 \mu V\) se mide cuando\(3 mA\) se aplica una corriente de. Calcular\(p\), la concentración de carga (agujero) en unidades\(\frac{1}{cm^3}\).

5.3. Se utiliza un dispositivo de efecto Hall para medir la intensidad de un campo magnético externo. El dispositivo está orientado de la manera descrita en la Fig. 5.1.1. Está hecho de un cubo de silicio tipo p con concentración de agujeros\(5 \cdot 10^{15} cm^{-3}\) donde está la longitud de cada lado del cubo\(1 mm\). Se\(3 mA\) aplica una corriente de a través del dispositivo. El voltaje medido a través del dispositivo es\(2.4 mV\). Encuentra la fuerza de la densidad de flujo magnético externo,\(|\overrightarrow{B}|\).

5.4. Se utiliza un dispositivo de efecto Hall para medir la intensidad de un campo magnético externo. El dispositivo está orientado de la manera descrita en la Fig. 5.1.1. Está hecho de un material de largo\(l = 3 mm\)\(w = 0.5 mm\), ancho y grosor\(d_{thick} = 0.5 mm\). Tiene una concentración de hoyos de\(p = 10^{20} m^{-3}\). En un experimento, los dispositivos se colocaron en un campo magnético externo de\(|\overrightarrow{B}| = 2.5 \frac{Wb}{m^2}\) y\(9 mV\) se midió un voltaje de. ¿Qué corriente se utilizó en el experimento?

5.5. Se dieron dos expresiones para la resistencia Hall:

\(R_H = \frac{B_z}{qp} \cdot \frac{w}{l \cdot d_{thick}}\)y\(R_H = \frac{h}{q^2n}.\)

Demostrar que ambas expresiones tienen las unidades de ohmios.