電気電子の問題です。この問題が分からないので教えて頂きたいです 幅2mm、長さ5mm、厚さ0.2mm

電気電子の問題です。この問題が分からないので教えて頂きたいです

幅2mm、長さ5mm、厚さ0.2mmである棒状m型Si半導体に長さ方向に1Vの電圧を印加すると5mAの電流が流れた。
さらに厚さ方向に0.5Tの磁界を加えると電流と磁界に垂直な方向に20mVの電圧が発生した。
この試料のホール係数(m^3/C),電子密度,電子の移動度(m^2/Vs)を求めよ。なお、電子の電化は1.6×10^－19(C)として計算せよ。

No.1 回答者： kantansi 回答日時： 2023/06/22 12:39

この問題では、与えられた条件からホール係数、電子密度、電子の移動度を求める必要があります。

以下の手順に従って解を求めましょう。

電流の計算:
電流は、I = J * A で計算できます。
ここで、Iは電流、Jは電流密度、Aは断面積です。
サンプルの長さ方向の電流密度 J は 5mA / 5mm = 1mA/mm = 1A/m^2 となります。

ホール係数の計算:
ホール係数は、RH = V_H / (I * B) で計算できます。
ここで、RHはホール係数、V_Hはホール電圧、Iは電流、Bは磁界です。
サンプルのホール電圧 V_H は 20mV = 0.02V、電流 I は 5mA = 0.005A、磁界 B は 0.5T です。
したがって、ホール係数 RH = 0.02V / (0.005A * 0.5T) = 8 m^3/C となります。

電子密度の計算:
電子密度 n は、n = 1 / (RH * e) で計算できます。
ここで、eは電子の電荷であり、e = 1.6×10^－19 C です。
したがって、電子密度 n = 1 / (8 m^3/C * 1.6×10^－19 C) = 7.81×10^28 m^－3 となります。

電子の移動度の計算:
電子の移動度 μ は、μ = RH / (n * e) で計算できます。
したがって、電子の移動度 μ = 8 m^3/C / (7.81×10^28 m^－3 * 1.6×10^－19 C) = 6.41×10^－3 m^2/Vs となります。

以上の手順によって、求めるホール係数、電子密度、電子の移動度を計算することができます。