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Title [Harry Kim] Physics C: e&m 질문
개념강의 Magnetic field and Magnetic Force II 16
Author jas*** Date Posted 2025-02-20 오후 12:40:51

선생님 안녕하세요! 강의를 듣던 중 추가적인 궁금증이 생겨 질문 남깁니다!

Cross Fields: Hall effect 실험은 magnetic force가 같음에도 carriers의 charge와 velocity의 방향이 바뀌면서 Force가 upward로 방향이 동일합니다! 만약 Charge Carriers가 +와 - 두 개 모두 동시에 사용하게 된다면 둘 다 위로 향하려 할 텐 데 어떻게 되나요?? 이와 같은 상황일 땐 Electric field가 어떻게 형성되나요? 감사합니다.

2025-02-28 오전 11:08:12

+ carrier 와 - carrier 가 동시에 존재하는 경우라면 그들중 숫자 많은 쪽의 결과가 측정되겠습니다. 학생이 얘기한대로

그 둘이 받는 force 가 같은 방향이고 모두 한쪽으로 쏠리게 될테니 각각 charge 에 따라 반대방향의 E field 를 형성하겠고

그 E field 는 서로 cancel 하게 되어 남는 net field 만 측정이 됩니다. 

 

그런데, 이것은 이론적으로 그렇다는 것이고, 현장에서 접할 기회는 없다고 보면 됩니다. metal 의 경우에는 charge carrier 가

100 % electron 이라고 보면 되고, 순수한 semiconductor 는 거의 insulator 나 마찬가지라 doping 이라는 것을 하게 

되는데 n-type 반도체는 압도적으로 negative carrier 가, p-type 반도체는 압도적으로 positive carrier 가 많아서 (여기서

압도적이라 함은 10^10 정도로 비교가 의미없는 정도) 두 type 의 carrier 들의 영향이 Hall effect 로 동시에 측정되는

경우는 없습니다. 

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