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4.2 Efeito HallNeste trabalho, as propriedades elétricas de amostras de referência foram caracterizadaspor medidas de resistividade e efeito Hall em diferentes temperaturas. O conhecimentoda concentração de portadores, resistividade e mobilidade das amostras de referênciapossibilitam o ajuste dos fluxos do crescimento seguinte, de forma que as multicamadascontenham as propriedades elétricas adequadas a sua aplicação. Tais medidas foramrealizadas também no estudo de dopagem com bismuto. Neste caso, medidas em funçãoda temperatura foram realizadas em amostras com diferentes graus de dopagem. Osresultados permitiram indicar a condição mais adequada para fabricação de amostras debarreira dupla de PbTe/PbEuTe.4.2.1 Princípios básicosA Figura 4.2(a) representa uma amostra submetida a um campo magnético deintensidade B aplicado na direção z com um fluxo de cargas j na direção x. As cargassubmetidas ao campo magnético sofrem deflexão pela ação da força de Lorentz, Figura4.2(b), levando ao acúmulo de cargas nas laterais da amostra. O acúmulo de cargasacontece até que o equilíbrio seja estabelecido através da formação de um campoelétrico interno de intensidade E na direção y que contrapõe a força de Lorentz, Figura4.2(c). Neste ponto o fluxo de cargas continua somente na direção x.A força de Lorentz é determinada pela relação:F = ⋅( ν × B)e (4.3)onde,e é a carga do elétron, ν é a velocidade dos elétrons e B é o campo magnético aplicado.Na condição colocada na Figura 4.2, a força de Lorentz resultante pode ser escrita daseguinte forma:F = F = eνB(4.4)yxZ66
B zzy(a)xj x(b)E xj xy(c)E x+ + + + + + + + + + + + + + +zxE yj x- - - - - - - - - - - - - - - - - - -FIGURA 4.2 – Diagrama esquemático de uma amostra nas condições de medida deefeito Hall: (a) visão obliqua da amostra submetida a um campomagnético B z e uma corrente j x .(b) tomada superior destacando oprocesso de deflexão de cargas, e (c) situação de equilíbrio com cargastotalmente defletidas.Atingida a condição de equilíbrio no sistema, o campo elétrico interno gerado devido aorearranjo das cargas, atua com uma força eE y de mesma intensidade da força de Lorentze com sentido contrário. Desta forma as forças atuantes na condição de equilíbriopodem ser escritas como:eEyeνB= (4.5)xZSimplificando chega-se a:Ey= ν B(4.6)xZO campo E y é denominado campo Hall.67
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