题目内容
半导体中参与导电的电流载体称为载流子．N型半导体的载流子是带负电的电子，P型半导体的载流子是带正电的“空穴”，如图所示，一块厚度为d、宽度为L的长方形半导体样品，置于方向如图所示、磁感应强度大小为B的匀强磁场中，当半导体样品中通以向右的电流强度为I的恒定电流时，样品上、下底面出现恒定电势差U，且上表面带正电、下表面带负电．设半导体样品中每个载流子带电荷量为q，半导体样品中载流子的密度（单位体积内载流子的个数）用n表示（已知电流I=nqvS，其中v为载流子定向移动的速度，S为导体横截面积），则下列关于样品材料类型的判断和其中载流子密度n大小的表达式正确的是（ ）
A、是N型半导体，n=
| ||
B、是P型半导体，n=
| ||
C、是N型半导体，n=
| ||
D、是P型半导体，n=
|
分析：根据左手定则判断带电粒子的电性，根据最终洛伦兹力和电场力平衡列式，再根据电流的微观表达式列式，最后联立求解即可．
解答：解：电流向右，磁场垂直向内，故粒子受到的洛伦兹力向上，由于样品上表面带正电，故载流子是带正电的“空穴”，是P型半导体；
最终洛伦兹力和电场力平衡，有：
qvB=q
①
电流的微观表达式为：
I=nqvS ②
联立解得：
n=
故选：B．
最终洛伦兹力和电场力平衡，有：
qvB=q
| U |
| d |
电流的微观表达式为：
I=nqvS ②
联立解得：
n=
| BI |
| qdU |
故选：B．
点评：本题关键是明确霍尔效应的原理，知道左手定则中四指指向电流方向，不难．
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在第三次工业革命的今天，新材料的发现和运用尤为重要．我国某科研机构发现一种新型的半导体材料，目前已经知道这种半导体材料的载流子（参与导电的“带电粒子”）的电荷量的值是e（电子电量的绝对值），但不知道它的电性和载流子的数密度n（单位体积中载流子的数量）．为了测定这种材料中的载流子是带正电还是带负电，以及载流子的数密度，科学家把这种材料先加工成一块偏平的六面体样品，这块样品的长、宽和厚度分别为a、b、d（如图中所示）．现将这块样品接入电路中，且把靠外的偏平面标记为M，靠里的偏平面标记为N，然后在垂直于大平面的方向加上一个磁感应强度大小为B的匀强磁场．接通电键S，调节可变电阻R．使电路中产生合适的电流．然后用电压表判定M、N两个面的电势高低并测定M、N间的电压（也叫霍耳电压），从而得到这种半导体材料载流子的电性和数密度．
