,迁移率下降,导致沿外加电场方向的电流密度减小,电阻率增加,这种现象称为物理磁阻效应。当电流和磁场的方向垂直时,称为横向磁阻效应;当磁感强度方向与电流方向平行时,则称为纵向磁阻效应。1物理磁阻效应9-2-1磁阻效应在分析霍尔效应时,我们没有考虑到实际运动中载流子速度的统计分布,而认为载流子都按同一速度运动形成电流,实际上载流子的速度和大小是不完全相同的,因而,在洛伦兹力作用下使一些载流子往一边偏转,所以半导体片内电流分布是不均匀的,改变磁场的强弱就影响电流密度的分布,故表现为半导体片的电阻变化。*9-2-1磁阻效应在磁场中,电流的流动路径会因磁场的作用而加长,使得材料的电阻率增加。若某种金属或半导体材料的两种载流子(电子和空穴)的迁移率十分悬殊,主要由迁移率较大的一种载流子引起电阻率变化,它可表示为:B——为磁感应强度;ρ——材料在磁感应强度为B时的电阻率;ρ0——材料在磁感应强度为0时的电阻率;μ——载流子的迁移率。9-2-1磁阻效应2.几何磁阻效应在相同磁场作用下,由于半导体样片几何形状的不同而出现电阻值不同变化的现象称为几何磁阻效应。当半导体霍尔电场对载流子的作用力和磁场对载流子的洛伦兹力平衡时,其磁阻效应相当微弱。如能使霍尔电压短路,防止霍尔电压对载流子偏转的阻碍作用,那么载流子受磁场作用偏转得厉害,电阻的变化率就会很大。9-2-1磁阻效应电流只在电极附近偏转,电阻增加很小。在L>W长方形磁阻材料上面制作许多平行等间距的金属条(即短路栅格),以短路霍耳电势,这种栅格磁阻器件如图1(b)所示,就相当于许多扁条状磁阻串联。所以栅格磁阻器件既增加了零磁场电阻值、又提高了磁阻器件的灵敏度。LWBB图1几何磁阻效应II(a)(b)长方形磁阻器件只有在L(长度)<W(宽度)的条件下,才表现出较高的灵敏度。把L<W的扁平器件串联起来,就得到零磁场电阻值较大、灵敏度较高的磁阻器件。
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