Efecto Hall

Efecto Hall

Efecto Hall es la medición del voltaje transversal en un conductor cuando es puesto en un campo magnético. Mediante esta medición es posible determinar el tipo, concentración y movilidad de portadores en silicio.

Pinza para medir efecto Hall

El electromagnetismo enseña que un campo electromagnético variable en el tiempo sólo penetra en un conductor hasta una profundidad del orden del espesor pelicular. El Efecto Hall permite la penetración de un campo magnético rotante y la generación de corriente.

Este método está siendo utilizado para producir corriente necesaria en experimentos de fusión nuclear por confinamiento magnético.

El científico alemán Klaus von Klitzing obtuvo, en 1985, el Premio Nobel de Física por el descubrimiento del efecto Hall cuántico.

Introducción Teórica al efecto Hall

El efecto Hall consiste en que en un metal o semiconductor con corriente, situado en un campo magnético perpendicular al vector densidad de corriente, surge un campo eléctrico transversal y un diferencia de potencial.

fig. 1a fig. 1b

La causa del efecto Hall es la desviación que experimentan los electrones que se mueven en el campo magnético bajo la acción de la fuerza de Lorentz.

Las siguientes figuras muestran las direcciones del campo magnético B, de la densidad de corriente J, la fuerza de Lorentz F, la velocidad de las cargas V (según sean estas positivas o negativas), así como los signos de las cargas concentradas en las caras opuestas superior e inferior para cada tipo de carga (negativa y positiva).

La figura 1a) es válida para metales y semiconductores tipo n; para semiconductores tipo p, los signos de las cargas que se concentran en las superficies son opuestos (figura 1b).

Las cargas siguen siendo desviadas por el campo magnético hasta que la acción de la fuerza en el campo eléctrico transversal equilibre la fuerza de Lorentz.

La diferencia de potencial debida al efecto Hall es, pues, en el equilibrio:

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