8 Uma barra de silício dopada com
átomos
impurezas aceitadora (por exemplo dopada com Al) tem uma espessura
entre os terminais de medida da tensão Hall
e é percorrida por uma corrente
ortogonal à direção da espessura
. Essa estrutura é utilizada como sensor Hall. Se um campo magnético de 0.1 T aplicado ortogonal ao plano percorrido por uma corrente
determine o valor de
.
Passo 1
O problema descreve uma barra de silício dopada tipo-p com concentração de aceitadores
, espessura
, percorrida por uma corrente
e submetida a um campo magnético
. Queremos calcular a tensão Hall
. O conteúdo-chave aqui é o efeito Hall e o coeficiente de Hall em semicondutores.
Passo 2
Para um semicondutor tipo-p, as lacunas são as portadoras majoritárias com densidade
. O coeficiente de Hall
é dado por
onde
é a carga elementar.
Passo 3
Precisamos colocar todas as quantidades em unidades do SI. Convertemos:
Logo,
Passo 4
No efeito Hall, a tensão Hall é dada pela relação
essa fórmula,
é a corrente,
o campo magnético e
a distância entre os eletrodos (espessura).
Passo 5
Substituindo os valores:
Calculando passo a passo: