本文標(biāo)題："霍爾傳感器由一層薄的P型(或N型)半導(dǎo)體材料組成"
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霍爾傳感器由一層薄的P型(或N型)半導(dǎo)體材料組成
霍爾效應(yīng)傳感器由一層薄的P型(或N型)半導(dǎo)體材料組成，其內(nèi)帶有連續(xù)
電流。當(dāng)器件處于磁場(chǎng)中，半導(dǎo)體兩端的電壓差取決于與電流方向垂直的磁
場(chǎng)強(qiáng)度。載荷子(電子)在穿過(guò)磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)受到洛倫茲力(磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷
產(chǎn)生的作用力)的作用，洛倫茲力與運(yùn)動(dòng)方向和磁場(chǎng)方向成直角。電子在洛
倫茲力作用下產(chǎn)生霍爾電壓。霍爾電壓與穿過(guò)半導(dǎo)體材料的磁場(chǎng)強(qiáng)度成正比
關(guān)系。電子遷移率較高的半導(dǎo)體材料，如銦(In)、銻化銦(InSb)、砷化銦(I
nAs)、砷化鎵(GaAs)，被廣泛應(yīng)用于霍爾效應(yīng)傳感器中(Eten，2001)。由于
輸出的電壓通常較小——不超過(guò)幾mV，因此需要對(duì)其進(jìn)行放大和信號(hào)調(diào)節(jié)，
以提高靈敏度和補(bǔ)償遲滯(對(duì)于給定的輸入，上升和下降輸出值之間的差異)
。對(duì)于商用傳感器，敏感性、信號(hào)放大、電壓調(diào)整和信號(hào)調(diào)制功能都包含在
單個(gè)封裝中。
霍爾效應(yīng)傳感器顯示出較好的環(huán)境抗干擾能力．不受粉塵、振動(dòng)和潮濕
的影響。然而，該類傳感器會(huì)受到臨近的其他來(lái)源的磁通量的影響，例如由
電線產(chǎn)生的磁通量。該類傳感器結(jié)實(shí)耐用，可以不通過(guò)機(jī)械接觸進(jìn)行傳感檢
測(cè)，但是只在一定距離范圍內(nèi)有效，除非磁場(chǎng)強(qiáng)度很高，否則當(dāng)距離大于10
cm就失效。
光學(xué)傳感器
半導(dǎo)體光學(xué)傳感器種類繁多，最常見的是光敏二極管，它是一種將光信
號(hào)轉(zhuǎn)換為電流或電壓的光學(xué)檢測(cè)器。光敏二極管通常具有一個(gè)開窗或與光纖
連接，讓光信號(hào)到達(dá)PN結(jié)或PIN結(jié)(在P型與N型半導(dǎo)體區(qū)域之間添加了一層本
征半導(dǎo)體區(qū)域)。光敏二極管更多地采用PIN型，因?yàn)镻IN型比PN型具有更快
的響應(yīng)速度。當(dāng)一個(gè)具有足夠能量強(qiáng)度的光子轟擊二極管的耗盡層時(shí)，會(huì)與
其中的原子發(fā)生碰撞并釋放出電子，由此產(chǎn)生出自由電子(以及與之相對(duì)的
帶正電的電子空穴)。耗盡層或者一個(gè)擴(kuò)散長(zhǎng)度范圍內(nèi)的自由電子和空穴，
在外加電場(chǎng)作用下被分隔開。
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