Hall-Effekt in Halbleitern mit p-n-Übergang

Abstract

Die Theorie des HALL-Effektes in Halbleitern wird auf den Fall verallgemeinert, daß der Halbleiter einen oder mehrere p-n-Übergänge enthält, die so orientiert sind, daß die von den gekreuzten Feldern herrührende LORENZ-Kraft senkrecht zu ihnen gerichtet ist. Es zeigt sich zunächst, daß die Aufnahme der für die Erzeugung der HALL-Feldstärke notwendigen Zusatz-Raumladungen in dem Raumladungsgebiet des Übergangs (wie auch in dem Raumladungsgebiet einer SCHOTTKYschen Sperrschicht) ohne einen anomalen Beitrag zur HALL-Spannung erfolgt, daß jedoch ein zusätzliches floating-Potential auftritt, wenn in den Homogengebieten beiderseits des Übergangs ambipolare Ströme verschiedener Größe fließen. Dieses floating-Potential ist der HALL-Spannung des schwächer dotierten Gebietes (genauer des Gebietes, in dem der größere ambipolare Strom fließt) entgegengerichtet und kann unter günstigen Umständen die HALL-Spannung dieses Gebietes kompensieren, besonders dann, wenn die Beweglichkeit der Minoritätsträger die der Majoritätsträger weit übersteigt. Die Theorie wird für verschiedene Grenzfälle diskutiert und ihre Anwendungsmöglichkeit zur Deutung des von FOLBERTH und WEISS gefundenen doppelten Nulldurchgangs des HALL-Koeffizienten von p-InAs besprochen.