Носителями заряда в полупроводниках являются электроны ($n$ от анг. negative с зарядом $-e$) и дырки ($p$ от анг. positive с зарядом $e$), хаотические термическое движение которых немного искажается внешними полями. Элементарный заряд $e=1.60 \cdot 10^{-19}~\text{Кл}$. Для описания процессов переноса вводится подвижность носителя $\mu$ задающая зависимость его средней скорости $v$ от приложенного внешнего электрического поля $\mathcal{E}$: \[ |v| = \mu |\mathcal{E}|.\] Подвижность зависит от температуры и концентрации дефектов в кристаллической решетке. При этом объемная концентрация электронов $n$ (размерность $1/\text{м}^3$) и объемная концентрация дырок $p$ (размерность $1/\text{м}^3$) в полупроводнике с примесями, следующим образом зависят от температуры и изменения энергии Ферми $\Delta E_F$, характеризующей влияние примесей: \[ n = n_i \sqrt{\frac{T}{T_0}} e^{\frac{\Delta E_F}{k_\text{B}T}}, \quad p = n_i \sqrt{\frac{T}{T_0}} e^{-\frac{\Delta E_F}{k_\text{B}T}}.\] Для кремния $n_i = 1.1 \cdot 10^{10}~\text{см}^{-3}$ и $T_0 = 300~\text{K}$.
Зачастую полупроводники допируют т.е. добавляют в них примеси ($|\Delta E_F| \gg k_B T$), чтобы можно было пренебрегать одними носителями по отношению к другим. Допированный полупроводник называют буквой тех носителей заряда, которые в нем доминируют: $p-\mathrm{Si}$ для кремния, в котором дырок значительно больше чем электронов и $n-\mathrm{Si}$ для кремния, в котором электронов значительно больше, чем дырок. Примеси, смещающие уровень Ферми так, что электронов становится больше чем дырок называют донорами и их концентрацию обозначают $N_D$. Примеси, которые наоборот увеличивают концентрацию дырок называют акцепторами и обозначают $N_A$. При этом выполняется условие электронейтральности \[ n - N_D = p - N_A, \] которое при выполнении условия $e^{|\Delta E_F| / k_B T} \gg 1$ приводит к выражению $p=N_A - N_D$ в $p$-допированном полупроводнике и к выражению $n=N_D - N_A$ в $n$-допированном полупроводнике. Таким образом в $p-\mathrm{Si}$ и $n-\mathrm{Si}$ отличается знак заряда носителей заряда, следовательно у них будет отличаться знак при измерении напряжения Холла $V_H$. Пусть прямоугольный образец допированного полупроводника толщиной $W=0.50~\text{мм}$ и площадью поперечного сечения $A=2.5\cdot 10^{-3}~\text{см}^2$ находится в магнитном поле $B=1.0 \cdot 10^{-4}~\text{Тл}$ и через него течет ток $I=1.0~\text{мА}$.
