{"id":41366,"date":"2024-07-17T10:53:46","date_gmt":"2024-07-17T08:53:46","guid":{"rendered":"https:\/\/www.linseis.com\/mesures-de-leffet-hall-en-courant-continu-et-alternatif\/"},"modified":"2025-08-07T07:55:45","modified_gmt":"2025-08-07T05:55:45","slug":"mesures-de-leffet-hall-en-courant-continu-et-alternatif","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.linseis.com\/fr\/connaissance\/mesures-de-leffet-hall-en-courant-continu-et-alternatif\/","title":{"rendered":"Mesures de l’effet Hall en courant continu et alternatif"},"content":{"rendered":"\t\t
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Mesures de l'effet Hall en courant continu et alternatif<\/h2>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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L’\u00e9tude de l’effet Hall d’un mat\u00e9riau est sp\u00e9cialement utilis\u00e9e pour d\u00e9terminer le coefficient Hall ainsi que la concentration de porteurs, le type de porteurs et la mobilit\u00e9.
Cela permet d’\u00e9valuer<\/strong> et d’<\/strong> optimiser<\/strong> les<\/strong> performances<\/strong> des<\/strong> mat\u00e9riaux<\/strong> utilis\u00e9s<\/strong> dans<\/strong> un<\/strong> dispositif<\/strong> \u00e9lectronique<\/strong>, par exemple dans la technologie thermo\u00e9lectrique, la technologie des cellules solaires ou l’\u00e9lectronique organique.<\/p>

L’effet Hall<\/strong><\/a> appara\u00eet lorsqu’un champ magn\u00e9tique est appliqu\u00e9 perpendiculairement \u00e0 un conducteur parcouru par un courant. Il d\u00e9crit le ph\u00e9nom\u00e8ne de cr\u00e9ation d’une tension perpendiculaire \u00e0 la fois \u00e0 la direction du courant et au champ magn\u00e9tique.
La tension est appel\u00e9e tension de Hall, g\u00e9n\u00e9ralement VH, et peut \u00eatre calcul\u00e9e comme suit<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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Constante de Hall<\/strong><\/a>\u00a0est l’intensit\u00e9 du courant \u00e0 travers le conducteur, B est l’intensit\u00e9 du champ magn\u00e9tique et d est l’\u00e9paisseur du conducteur parall\u00e8le \u00e0 la direction du champ magn\u00e9tique.<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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Le signe de la tension de Hall indique le type de porteurs de charge et la concentration de porteurs n<\/em> peut \u00eatre d\u00e9termin\u00e9e par le biais de e d\u00e9signant la charge \u00e9l\u00e9mentaire.\nEn utilisant la constante de Hall RH<\/sub><\/em> et la r\u00e9sistivit\u00e9 \u00e9lectrique \u03c1<\/em>, la mobilit\u00e9 \u00b5<\/em> peut \u00e9galement \u00eatre calcul\u00e9e.\nId\u00e9alement, en l’absence de champ magn\u00e9tique appliqu\u00e9, la tension de Hall devrait \u00eatre nulle, mais en r\u00e9alit\u00e9, il s’av\u00e8re qu’une petite tension de d\u00e9calage peut \u00eatre d\u00e9tect\u00e9e, dont les contributeurs sont une tension de d\u00e9salignement VMA<\/sub><\/em> et une tension thermo\u00e9lectrique VTE<\/sub><\/em>.\nLa tension de d\u00e9salignement est proportionnelle \u00e0 la r\u00e9sistivit\u00e9 et au courant et d\u00e9pend de la g\u00e9om\u00e9trie de l’\u00e9chantillon. <\/p>\n\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t

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Par exemple, dans un Van-der-Pauw<\/strong><\/a> la configuration id\u00e9ale consisterait en quatre contacts ponctuels sur le coin d’un \u00e9chantillon carr\u00e9 parfaitement uniforme.
\nLe facteur de d\u00e9salignement et la tension seraient nuls. Cependant, dans les mesures pratiques, il y a g\u00e9n\u00e9ralement des \u00e9carts par rapport au cas id\u00e9al.
\nEn outre, comme pendant les mesures deux mat\u00e9riaux sont mis en contact, c’est-\u00e0-dire le mat\u00e9riau et le mat\u00e9riau de contact, des effets thermo\u00e9lectriques apparaissent, ce qui entra\u00eene une contribution au d\u00e9calage de la tension thermo\u00e9lectrique.
\nAinsi, la tension mesur\u00e9e Vm r\u00e9sultera de l’\u00e9quation suivante, o\u00f9 \u03b1 est le facteur dit de d\u00e9salignement. <\/p>\n\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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\n\t\t\t\t\t\t\t\t\tEn g\u00e9n\u00e9ral, les mesures de Hall utilisent des champs magn\u00e9tiques continus.\nDans ce cas, les deux tensions de d\u00e9calage peuvent \u00eatre \u00e9limin\u00e9es par l’inversion du champ magn\u00e9tique et du courant.\nLa tension thermo\u00e9lectrique est \u00e9limin\u00e9e par la commutation du courant et l’inversion du champ magn\u00e9tique offre la possibilit\u00e9 d’\u00e9liminer la tension de d\u00e9salignement.\nDans les mat\u00e9riaux \u00e0 faible mobilit\u00e9, en particulier en dessous de 1 cm2\/Vs, le d\u00e9salignement et la tension thermo\u00e9lectrique sont beaucoup plus importants que la tension de Hall. \t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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De sorte que la m\u00e9thode de mesure du champ continu atteint ses limites, car il sera extr\u00eamement difficile d’extraire la petite tension de Hall de la tension totale mesur\u00e9e.<\/p>

Dans ce cas, la m\u00e9thode CA s’est impos\u00e9e et offre de meilleures solutions pour l’\u00e9tude des propri\u00e9t\u00e9s des mat\u00e9riaux \u00e0 faible mobilit\u00e9.
La tension de Hall \u00e9tant proportionnelle au champ magn\u00e9tique, la tension de Hall g\u00e9n\u00e9r\u00e9e par un champ magn\u00e9tique alternatif sera \u00e9galement un signal alternatif.<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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L’avantage est que la tension de d\u00e9salignement et la tension thermo\u00e9lectrique ne d\u00e9pendent pas du champ magn\u00e9tique et sont donc des tensions continues, de sorte qu’elles peuvent \u00eatre s\u00e9par\u00e9es assez facilement.\nDans l’exp\u00e9rience, l’utilisation d’un amplificateur \u00e0 verrouillage dans l’\u00e9lectronique de mesure permet de s\u00e9parer avec pr\u00e9cision le signal CA souhait\u00e9 du signal CC ind\u00e9sirable.\nMais il y a un nouveau terme dans la tension mesur\u00e9e qui est proportionnel \u00e0 la d\u00e9riv\u00e9e temporelle du champ magn\u00e9tique et \u00e0 l’inductance de l’\u00e9chantillon ainsi que des fils utilis\u00e9s dans la mesure.\nLa tension mesur\u00e9e peut alors s’\u00e9crire comme suit <\/p>\n\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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O\u00f9 \u03b2<\/strong> repr\u00e9sente la constante de proportionnalit\u00e9.
Comme le nouveau terme est ind\u00e9pendant du courant, il peut \u00eatre \u00e9limin\u00e9 par l’inversion du courant.
En outre, il est \u00e9galement d\u00e9phas\u00e9 de 90\u00b0 par rapport au signal CA, de sorte qu’une r\u00e9solution de phase sur l’amplificateur \u00e0 verrouillage peut \u00e9liminer ce nouveau terme.<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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En conclusion, la m\u00e9thode AC permet de d\u00e9terminer des mobilit\u00e9s de l’ordre de 10-3<\/sup> cm2\/Vs<\/sup>, soit un facteur 1000 de moins que la m\u00e9thode DC.\nCette m\u00e9thode est particuli\u00e8rement utile dans les domaines des applications photovolta\u00efques et des \u00e9nergies alternatives, ainsi que pour les mat\u00e9riaux \u00e9lectroniques organiques. <\/p>\n\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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L’\u00e9tude de l’effet Hall d’un mat\u00e9riau est utilis\u00e9e sp\u00e9cifiquement pour d\u00e9terminer le coefficient de Hall ainsi que la concentration de porteurs de charge, le type de porteurs de charge et la mobilit\u00e9.<\/p>\n","protected":false},"author":3,"featured_media":6852,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_acf_changed":false,"inline_featured_image":false,"footnotes":""},"categories":[187],"tags":[],"class_list":["post-41366","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-connaissance"],"acf":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.linseis.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/41366","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.linseis.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.linseis.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.linseis.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/users\/3"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.linseis.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=41366"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/www.linseis.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/41366\/revisions"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.linseis.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/media\/6852"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.linseis.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=41366"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.linseis.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=41366"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.linseis.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=41366"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}