1/3 ELECTROMAGNETISME - Magnétisme Effet HALL 1. Expérience de Hall L’histoire remonte à 1879 lorsque le physicien américain Edwin Herbert Hall, étudiant en thèse du professeur Rowland de l'université Johns Hopkins de Baltimore, plaça une feuille d’or dans un champ magnétique et lui appliqua un courant électrique. Il observa alors une tension perpendiculaire à la direction du courant et à celle du champ magnétique. Cette tension transverse, dite tension de Hall VH , résulte de la force de Lorentz FL qui dévie la trajectoire des électrons vers un bord de la feuille, entraînant une accumulation de charges négatives sur ce bord, un excès de charges positives sur l’autre bord, et l’apparition d’un champ électrique E . 2/3 ELECTROMAGNETISME - Magnétisme Semi-conducteur de type P (les porteurs de charges sont des trous chargés « + ») Semi-conducteur de type n (les porteurs de charges sont des électrons chargés « - ») 2. Formule de description de l’effet Hall Si un courant Io traverse un barreau en matériau conducteur ou semi-conducteur, et Si un champ magnétique d'induction B est appliqué perpendiculairement au sens de passage du courant, Alors : une tension VH, proportionnelle au champ magnétique et au courant I0, apparaît sur les faces latérales du barreau. 3/3 ELECTROMAGNETISME - Magnétisme VH KH B I0 KH: constante de Hall, dépend du matériau utilisé La Constante de HALL étant inversement proportionnelle à la densité des porteurs, la tension de HALL est beaucoup plus importante dans les semi-conducteurs que dans les métaux. 3. Quelques applications de l’effet HALL La tension de Hall VH, présente un grand intérêt dans la caractérisation des semiconducteurs au cours de leur élaboration. La mesure de VH donne en effet accès aux paramètres principaux d’un semi-conducteur, à savoir : la nature des porteurs (électrons ou trous), leur densité n et leur mobilité, µ. L'Effet Hall possède des utilisations dans des domaines variés et très différents. Par exemple, il est utilisé dans : les gauss-mètres, les ampèremètres, les wattmètres, les moteurs à courant continu, les multimètres analogiques, les compas magnétiques et de nombreux autres instruments et dispositifs.