Animationen
zum Halleffekt

|
In einem Metall sind die Valenzelektronen
quasi frei beweglich. Diesen Zusand bezeichnet man auch als
"Elektronengas". Quantenphysikalisch wird dieser Zustand durch das
Bändermodell beschrieben. Bei Metallen berühren sich Valenzband und
Leitungsband. |

|
In einem P-Halbleiter sind in das Siliziumgitter
Atome der 3. Hauptgruppe eingebaut. Das fehlende 4. Elektron erzeugt
dabei sogenannte "Löcher". Elektronen können von Loch zu Loch wandern,
man bezeichnet das als Löcherleitung. Dabei ist die Geschwindigkeit der
Elektronen sehr viel größer als im Metall.
|
Fazit:
|
In einem Metall
fließen viele Elektronen gleichzeitig. Dabei ist die
Geschwindigkeit des einzelnen Elektrons sehr langsam (wenige Zentimeter
pro Stunde!)
In einem Halbleiter fließen
wenige Elektronen. Dafür ist die Geschwindigkeit im Vergleich zum
Metall sehr groß.
|
Wirk ein äußeres Magnetfeld auf einen
stromdurchflossenen Leiter so wirkt auf jedes Elektron die
Lorentzkraft. Bei der Animation wird der Weg eines einzelnen
Elektrons im Leiter gezeigt.
Fazit:
|
Durch die Lorentzkraft wird das Elektron zur
Seite des Leiters abgelenkt. Insgesamt kommt es dabei auf der einen
Seite zu einer Ansammlung von Elektronen, auf der anderen Seite zu
einem Elektronenmangel.
|