Используя выражения (4.3 – 4.5) получим

(4.8)

Численное значение коэффициента Холла можно найти, измерив э.д.с. U_X, ток I, магнитную индукцию B и толщину полупроводниковой пластины d.

Для полупроводника n-типа получится такое же выражение, только концентрация p будет заменена n и направление Е_Х будет противоположным.

Значение коэффициента Холла Х, входящего в выражение (4.8),справедливо только для вырожденных полупроводников. Более точное значение Х будет отличаться от имеющегося в выражении (4.8) множителем А. Численное значение А изменяется в различных полупроводниках при различных температурах от 1 до двух (например, для германия А = 1,18).

Для полупроводников р- типа (4.9)

Для полупроводников n- типа (4.10)

 

Знак минус в формуле показывает, что э.д.с. Холла для полупроводников n- типа имеет полярность, противоположную получаемой для полупроводников р- типа, что и используется при определении типа электропроводности полупроводников.

Как видно из уравнений (4.9, 4.10) величина Х зависит от концентрации носителей заряда, а следовательно, и от температуры. Измеряя э.д.с. Холла в некотором диапазоне температуры, получают экспериментальные данные для построения графика зависимости концентрации носителей заряда от температуры, по которому можно вычислить энергию активации акцепторов или доноров.

Эффект Хол­ла можно использовать и для определения подвижности носителей заряда, если известно значение удельной проводимости полупровод­ника:

m_n = g/en (4.11)

Эффект Холла широко применяют на практике для измерения параметров электромагнитных полей. Используемые с этой целью полупроводниковые материалы должны обладать высокой подвиж­ностью носителей заряда в сочетании с низкой электропровод­ностью. Такими свойствами обладают соединения индия InAs и InSb.

Для определения типа электропроводности полупроводников можно использовать также термоэлектрический эффект. Если наг­реть один конец полупроводника, например п-типа (рис.4.4, б), то концентрация свободных электронов на этом конце возрастёт за счет подведенной внешней тепловой энергии. Поток электронов от горячего конца, к холодному станет больше, чем от холодного к горячему. В результате на левом холодном конце появится из­быток отрицательных зарядов, на правом горячем конце — избыток положительных зарядов, т. е. на концах полупроводника появится термо-э.д.с. В полупроводнике р-типа в силу того, что перемещать­ся будут положительно заряженные дырки, знак термо-э. д. с. изме­нится на обратный. Следовательно, определить тип электропровод­ности можно по знаку термо-э.д.с.

На основе термоэлектрического эффекта созданы термоэлектри­ческие генераторы и солнечные батареи. Полупроводниковые мате­риалы для этих целей должны обладать высоким коэффициентом термо-э. д.с. и низким коэффициентом теплопроводности. Такими свойствами обладают фосфид галлия GaP, соединения вис­мута BiSe и BiTe и др.