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磁路模擬建置

磁路模擬建置

               

 霍爾效應主要是在量測半導體載子濃度(Carrier Concentration)與遷移率(Mobility),載子濃度是一個可以判斷材料本質是屬於導體、半導體與絕緣體的基本物理量,而載子遷移率的高低,是說明此元件其電性的重要之依據。

 

Edwin H. Hall於 1879 年提出,當一導體或半導體板上通以電流,同時在垂直電流方向施以外加磁場時,則多數載子會受到勞倫茲力(Lorentz force)的作用而感應一個和電流與磁場均垂直之電位差,此電位差為一橫向電壓 V H,稱為霍爾電壓,如圖3.3 所示。霍爾效應是利用佛來銘左手定律,大拇指表示多數載子運動方向,食指為磁場方向,中指表電流的方向;多數載子受到勞倫茲力的影響,導體的表面電荷會往兩邊累積形成一電位勢,而此電位勢正比於電流密度及磁場大小的乘積:

 

                                                                                                  E=RH·BxJ

 

上式中,RH 為霍爾係數,B 為磁場大小,J 為電流密度。因此當量測霍爾效應時,所通電流與所施加之磁場已知時,則載子濃度及電子遷移率即可由此實驗得知。

                                                                                        Hall effect 原理

                                                                                          利用霍爾效應測量載子濃度示意圖

 

 

模擬時變磁場下的磁通變化量來決定磁鐵的選用型式及感應路徑可以減少開發時間並降低風險,調整的參數包含了氣隙、磁通、表面磁場、幾合尺寸形狀等,相同參數更可以使用模組化的配置進行最佳化參數分析。

 

                                                                                  有限元素電磁模擬