2025年8月31日実施 理論 A問題 問11

電流 I が +x 方向，磁界 B が +z 方向（下から上）とすると，

正孔（正のキャリア）は +x 方向に移動。

ローレンツ力：F = q × v × B → y 軸の負方向に曲げられる

（フレミングの左手の法則で人差し指を上（B の向き），中指を +x（電流の向き）に向けると，親指が −y 方向を指すことでも確かめられる）

→ 電極①側（-y 方向）に正孔が集まる → 電極①は「正」電荷

→ 電極②側（+y 方向）は正孔が少ない → 電極②は「負」電荷

電子（負のキャリア）が -x 方向に移動（電流は +x 方向）。

ローレンツ力：F = (-q) × (-v) × B → 同じ y 軸の負方向

→ 電子が電極①側に集まる → 電極①は「負」電荷

→ 電界の向きは p 形半導体と「反対」になる

V_H = R_H × I × Bt（R_H：ホール係数，t：厚さ）

V_H は I に「比例」する

正孔（正のキャリア）はローレンツ力により電極①側に集まるため，電極①は正電荷となる。

正孔が集まる電極①の反対側の電極②は正孔が少なくなるため，負電荷となる。

n形半導体では負のキャリアである電子が移動するため，電界の向きはp形半導体の場合と反対になる。

ホール電圧 V_H = R_H × I × Bt より，V_H は電流 I に比例する。