128. 〈半導体とホール効果〉
流
電極
[電極
寛 半導体 半導体電
A
B
図1
(0)
次の文の各に入る適切な語句または文字を答えよ。
図1のように, 直流電源, 電極, 2種類の半導体
Aと半導体Bを接合したものを用いて回路を作成
したところ、図の矢印の向きに電流が流れ続けた。
この場合、半導体Aはア型半導体で,キャリ
アはイである。半導体Bはウ 型半導体
で、キャリアはエである。直流電源の正極
負極の向きを逆にしたところ, 電流は流れなくなった。 このとき,2つの半導体の接合面
付近にはキャリアがほとんど存在しない領域があり、オ という。なお,このように2
種類の半導体を接合し, 両端に電極をつけた電子部品のことをカ という。(カ)は一方
キ作用をもち, 交流を直流に交換するときに用いられる。
向のみに電流を流す
次に、 図2のように, 幅 α, 長さ6, 高さcの直方体の金属
試料を置き, 鉛直下向きに磁束密度の大きさBの一様な磁場
を加え,矢印の向きに電流I を流す場合を考える。 キャリア
を電子,電気素量をeとして, 次の問いに答えよ。
(2) 側面X と側面Yはどちらの電位が高くなるか, 答えよ。
また,このように電位差が生じる現象のことを発見者にち
なんで何というか, 答えよ。
側面 X
B
側面 Y
図28
(3)側面Xと側面Yの間の電位差をVとする。 金属内を直進するキャリアの速さを求め,
a,b, c, B, I,V,eのうち必要なものを用いて表せ。
(4)単位体積当たりのキャリアの数を求め, a, b, c, B, I,V,eのうち必要なものを用い
て表せ。ただしVは(3)のVである。
(5) (1)の半導体 A, 半導体B を用いて図2の金属試料と同じ形の試料を作成し, それぞれを
とき、側面Xと側面Yのどちらの電位が高くなるか, それぞれの場合について答えよ。
試料 A', 試料 B' とする。 図2において, 金属試料のかわりに試料 A', 試料 B' を置いた
[ 19 浜松医大 〕
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