1. Cad é Éifeacht Halla?

Is é an t-idirghníomhú idir réimsí leictreacha agus maighnéadacha comhfhreagracha cáithníní luchtaithe (amhail leictreoin) is cúis leis an éifeacht Halla. Chun tuiscint níos beoga agus níos iomasach a fháil, is féidir leat tagairt a dhéanamh don léaráid beochana de phrionsabal na héifeachta Halla thíos.

2. Prionsabal Éifeacht Halla

Nuair a cheanglaítear pláta seoltaí le ciorcad ina bhfuil ceallraí, tosaíonn sruth ag sreabhadh. Bogfaidh iompróirí luchta feadh cosáin líneach ó cheann ceann den phláta go dtí an ceann eile. Gineann gluaiseacht na n-iompróirí luchta réimse maighnéadach. Nuair a chuirtear maighnéad gar don phláta, déantar réimse maighnéadach na n-iompróirí luchta a shaobhadh, rud a chuireann isteach ar shreabhadh díreach na n-iompróirí luchta. Tugtar fórsa Lorentz ar an bhfórsa a chuireann isteach ar threo shreabhadh na n-iompróirí luchta.

Mar gheall ar shaobhadh réimse maighnéadach na n-iompróirí luchta, díreoidh leictreoin atá luchtaithe go diúltach ar thaobh amháin den phláta, agus díreoidh poill atá luchtaithe go dearfach ar an taobh eile. Ginfear difríocht poitéinsil, ar a dtugtar an voltas Halla, idir an dá thaobh den phláta, ar féidir í a thomhas le huirlis.

Éifeacht Halla agus fórsa Lorentz: seasann an tsaighead ghorm B don réimse maighnéadach ag dul go hingearach tríd an pláta seoltaí

Deir prionsabal éifeacht Hall gur féidir voltas a thomhas ag suíomh atá ingearach leis an gcosán reatha nuair a chuirtear seoltóir nó leathsheoltóir srutha isteach i réimse maighnéadach ingearach.

Tugtar an voltas Halla, ar a dtugtar VH, leis an bhfoirmle:

· Is é VH an voltas Halla ar an pláta seoltaí

· Is é I an sruth atá ag sreabhadh tríd an braiteoir

· Is é B neart an réimse mhaighnéadaigh

· Is é q an muirear

· is é n líon na n-iompróirí luchta in aghaidh an aonaid toirte

· Is é d tiús an braiteora

3. Prionsabal Braiteoirí Éifeacht Halla

Nuair a sháraíonn dlús an tsolais mhaighnéadaigh timpeall an braiteora tairseach réamhshocraithe áirithe, braitheann an braiteoir é agus gineann sé voltas aschuir ar a dtugtar an voltas Halla (VH). Taispeántar an prionsabal sonrach sa fhigiúr thíos.

Is éard atá i braiteoir éifeacht Halla go bunúsach píosa tanaí dronuilleogach d'ábhar leathsheoltóra de chineál p, amhail arsainíd ghailliam (GaAs), antamóiníd indiam (InSb), nó arsainíd indiam (InAs), trína dtéann sruth leanúnach.

Léaráid sceimteach den braiteoir éifeacht Halla

Nuair a chuirtear braiteoir éifeacht Halla i réimse maighnéadach, cuireann na línte flosc maighnéadacha fórsa i bhfeidhm ar an ábhar leathsheoltóra, rud a fhágann go n-aistríonn iompróirí luchta (leictreoin agus poill) chuig ceachtar taobh den phláta leathsheoltóra. Is é an ghluaiseacht seo ag iompróirí luchta toradh an fhórsa mhaighnéadaigh a bhíonn orthu agus iad ag dul tríd an ábhar leathsheoltóra.

De réir mar a ghluaiseann na leictreoin agus na poill seo go cliathánach, gintear difríocht poitéinsil idir an dá thaobh den ábhar leathsheoltóra mar gheall ar charnadh na n-iompróirí luchta seo. Ansin, bíonn tionchar ag réimse maighnéadach seachtrach atá ingearach leis ar ghluaiseacht na leictreon tríd an ábhar leathsheoltóra, agus bíonn an éifeacht seo níos suntasaí in ábhair dhronuilleogacha cothroma.

Soláthraíonn éifeacht Halla faisnéis faoin gcineál cuaille maighnéadaí agus faoi mhéid an réimse mhaighnéadaigh. Mar shampla, cuirfidh cuaille theas aschur voltais ar an bhfeiste, ach ní bheidh aon éifeacht ag cuaille thuaidh. De ghnáth, déantar braiteoirí agus lasca éifeacht Halla a dhearadh le bheith i riocht "as" (riocht ciorcaid oscailte) nuair nach mbíonn aon réimse maighnéadach i láthair. Ní "chasann" siad (riocht ciorcaid dúnta) ach amháin nuair a bhíonn siad nochtaithe do réimse maighnéadach a bhfuil neart agus polaraíocht leordhóthanach aige.

4. Braiteoirí Éifeacht Halla

Ina fhoirm is simplí, feidhmíonn an braiteoir mar braiteoir analógach, ag tabhairt voltas ar ais go díreach. Le réimse maighnéadach ar eolas, is féidir an fad ón pláta Halla a chinneadh. Le grúpa braiteoirí, is féidir suíomh coibhneasta an mhaighnéid a thuar.

De ghnáth, bíonn braiteoirí éifeacht Halla comhcheangailte le ciorcaid a ligeann don fheiste oibriú i mód digiteach (ar siúl/as), agus sa chumraíocht seo, is féidir tagairt dóibh mar lasca. Taispeánann an figiúr thíos roth le dhá mhaighnéad ag dul thar braiteoir éifeacht Halla.