原创<br> 解锁140年物理谜题，IBM开发光电霍尔技术，半导体获取信息翻倍( 二 )_：解锁140年物理谜题

为了真正理解半导体的物理原理，我们首先需要知道材料内部载流子的基本特性，即这些粒子是正的还是负的，它们在外加电场下的速度以及它们在材料中的密度。

1879年美国物理学家爱德华·霍尔发现了所谓的霍尔效应，用这种方法可以测量导体中的电流流动。他发现，由于磁场会使导体中电荷的运动发生偏转，所以可以测量该偏转量，这个数字描述了垂直于或横向于电流的电压。

霍尔发现霍尔效应几十年后，现代研究人员也认识到他们可以利用光来进行霍尔效应测量，专业术语称为光霍尔实验，如图1b所示。在这样的实验中，光照明在半导体中产生多个载流子或电子空穴对。

IBM研究博客上的文章作者Oki Gunawan和Doug Bishop解释说，虽然霍尔电压提供了有关半导体中这些载流子的关键信息，但它仅限于占主导地位的大多数载流子的特性。研究人员无法同时提取两种载流子(多数和少数)的特性，而弄清影响电导率变化的多数载流子和少数载流子的信息，对于许多涉及光的应用都是至关重要的，其中包括太阳能电池、led、激光器等光电子设备以及人工智能技术。