BG109952A

BG109952A - Microsystem for measuring the three magnetic field components

Info

Publication number: BG109952A
Application number: BG109952A
Authority: BG
Original assignee: Институт По Управление И Системни Изследвания При Бан
Priority date: 2007-09-12
Filing date: 2007-09-12
Publication date: 2009-03-31
Also published as: BG65970B1

Abstract

The microsystem for measuring the three magnetic field components comprises a square mixed-conductivity-type semiconductor pad (1). At the four ends of one of its sides there are consecutively formed identical ohmic contacts û first (2), second (3), third (4), and fourth (5). The first (2) and the third (4), respectively the second (3) and the fourth (5) ohmic contacts are diagonally arranged. The magnetic field (6) is arbitrarily directed with respect to the pad (1). With three consecutive combinations of coupling of the contacts, each of them containing two ohmic contacts connected to a current source (7) and respectively the other pair of contacts as an output, consecutive measuring is performed of the three mutually perpendicular components of the magnetic field û the first (8), second (9), and third (10). The second (3) and the third (4) ohmic contacts are the output (11) for the component (8), the third (4) and the fourth (5) ohmic contacts are the output (12) for the component (9), and the second (3) and the fourth (5) ohmic contacts for the component (10).

Description

ОБЛАСТ НА ТЕХНИКАТАTECHNICAL FIELD

Изобретението се отнася до микроситема за измерване на трите компоненти на магнитното поле и по-специално до микросистема за последователно измерване на трите компоненти на магнитното поле, приложимо в областта на сензорната електроника, контролно-измервателната технология и слабополевата магнитометрия, безконтактната автоматика, микросистемите, сканиране топологията на полето в близост до магнитни повърхности (постоянни магнити, дефектоскопия, биомагнетизъм), медицината, енергетиката, автомобилостроенето, позиционирането на обекти в пространството, военното дело и др.The invention relates to a microsystem for measuring the three components of a magnetic field, and in particular to a microsystem for sequentially measuring the three components of a magnetic field, applicable in the field of sensor electronics, control technology and low-field magnetometry, contactless automation, microsystems, scans field topology near magnetic surfaces (permanent magnets, flaw detection, biomagnetism), medicine, energy, automotive, object positioning in space, military and others.

ПРЕДШЕСТВАЩО СЪСТОЯНИЕ НА ТЕХНИКАТАBACKGROUND OF THE INVENTION

Известна е микросистема за последователно измерване на трите компоненти на магнитното поле, съдържаща правоъгълна полупроводникова подложка с примесен тип проводимост, върху едната равнина на която са формирани седем контакта - първа и втора база, които са еднакви и с правоъгълна форма, разположени до късите страни на подложката, а в областта между базите има емитер и четири еднакви правоъгълни колектори - първи, втори, трети и четвърти.A microsystem is known for sequentially measuring the three components of a magnetic field containing a rectangular semiconductor substrate of impurity conductivity, on one plane on which seven contacts are formed - first and second bases, which are identical and rectangular in shape, located to the short sides of the substrate, and in the area between the bases there is an emitter and four identical rectangular collectors - first, second, third and fourth.

Емитерът е до първата база и е по cpeftkWtta пифидата ^а»пЬдложката, в близост до емитера и първата база по протежение на дългите страни на подложката са разположени първият и вторият колектори, а в близост до втората база и по протежение на дългите страни на подложката са третият и четвъртият колектори. Разстоянието между първия и втория, и съответно между третия и четвъртия колектори е колкото дължината на базите. Емитерът през първи генератор на ток е включен в права посока към втората база, двете бази са съединени с втори генератор на ток така, че полярността на емитера и на първата база да съвпадат. Външното магнитно поле е с произволна посока спрямо подложката. С три последователни комбинации на свързване на колекторите така, че всяка да съдържа по две двойки колектори, които през съответен резистор и трети токоизточник са включени в обратна посока към втората база се дефинират трите изхода за последователно измерване на взаимноперпендикулярните компоненти на магнитното поле - първи, втори и трети. Изходът за първия компонент на магнитното поле са двете общи точки на свързване на първи и четвърти, и съответно на втори и трети колектори, изходът за втория компонент са общите точки на свързане на първи и трети, и съответно на втори и четвърти колектори, а изходът за третия компонент са общите точки на свързване на първи и втори, и съответно на трети и четвърти колектори, [1].The emitter is next to the first base and is along the cepftkWtta pifida ^ a »the base, near the emitter and first base along the long sides of the substrate are located the first and second collectors, and near the second base and along the long sides of the substrate are the third and fourth collectors. The distance between the first and second and respectively between the third and fourth collectors is as long as the bases. The emitter through the first current generator is connected in a straight direction to the second base, the two bases are connected to the second current generator so that the polarity of the emitter and the first base coincide. The external magnetic field is in any direction relative to the substrate. With three consecutive collector connection combinations so that each contains two pairs of collectors, which through a resistor and a third current source are switched in the opposite direction to the second base, three outputs are defined to consistently measure the perpendicular components of the magnetic field - first, second and third. The outputs for the first component of the magnetic field are the two common points of connection of the first and fourth and respectively the second and third collectors, the output for the second component are the common points of connection of the first and third and respectively the second and fourth collectors, and the output for the third component, the common points of connection of the first and second and third and fourth manifolds respectively, [1].

Недостатъци на тази миксросистема за измерване на трите компоненти на магнитното поле е сложната конструкция, съдържаща седем контакта и три токоизточника, и увеличените й размери, водещи до ниска пространствена разделителна способност.The disadvantages of this microsystem for the measurement of the three components of the magnetic field is the intricate construction containing seven contacts and three current sources, and its increased dimensions leading to low spatial resolution.

ТЕХНИЧЕСКА СЪЩНОСТ НА ИЗОБРЕТЕНИЕТОSUMMARY OF THE INVENTION

Задача на изобретението е да се създаде микросистема за измерване на трите компоненти на магнитното поле с опростена конструкция и малки размери.It is an object of the invention to provide a microsystem for measuring the three components of a magnetic field of simplified construction and small dimensions.

Тази задача се решава с микросистема за измерване на трите компоненти на магнитното поле, съдържаща квадратна полупроводникова подложка с примесен тип проводимост, по четирите края на едната й страна са формирани последователно по часовниковата стрелка еднакви омични контакти първи, втори, трети и четвърти като първият и третият, и съответно вторият и четвъртият са разположени диагонално. Външното магнитно поле е с произволна посока спрямо подложката. С три последователни комбинации на свързване на контактите, всяка от които съдържа два омични контакта, включени към токоизточник и съответно другата двойка контакти като изход се измерват последователно трите взаимноперпендикулярни компоненти на магнитното поле - първи, втори и трети. Изходът за първия компонент са вторият и третият омични контакти, а първият и четвъртият са включени към токоизточника, изходът за втория компонент третият и четвъртият, а първият и вторият контакти са включени към токоизточника, и за третия компонент - вторият и четвъртият, а първият и третият контакти са включени към токоизточника.This problem is solved by a microsystem for measuring the three components of a magnetic field containing a square semiconductor substrate with impurity-type impedance, the same ohmic contacts of the first, second, third and fourth as the first and the third, and respectively the second and fourth are arranged diagonally. The external magnetic field is in any direction relative to the substrate. With three successive combinations of contacts, each of which contains two ohmic contacts connected to a current source and the other pair of contacts respectively, the outputs of the three mutually perpendicular components of the magnetic field are measured, first, second and third. The output for the first component are the second and third ohmic contacts, and the first and fourth are connected to the source, the output for the second component are the third and fourth, and the first and second contacts are connected to the source, and for the third component, the second and fourth, and the first and fourth the third contacts are plugged into the power source.

Предимства на изобретението са опростената конструкция, съдържаща само подложка с четири контакта и един токоизточник, и малките размери, позволяващи съществена миниатюризация на микросистемата, водеща до висока пространствена разделителна способност.Advantages of the invention are the simplified construction containing only a four-pin substrate and one power source, and the small dimensions allowing substantial miniaturization of the microsystem leading to high spatial resolution.

ОПИСАНИЕ НА ПРИЛОЖЕНИТЕ ФИГУРИ ····DESCRIPTION OF THE FIGURES ATTACHED ····

По-подробно изобретението се пояснява с приложените фигури, където:The invention will be further explained with the accompanying drawings, where:

фигура 1 представлява конструкция на микросистемата за измерване на трите компоненти на магнитното поле;Figure 1 is a construction of a microsystem for measuring the three components of a magnetic field;

фигури 2, 3 и 4 - трите различни комбинации на свързване на омичните контакти с токоизточника и изходите за последователно измерване на взаимноперпендикулярните компоненти на магнитното поле.Figures 2, 3 and 4 are the three different combinations of connecting the ohmic contacts to the current source and the outputs for the consistent measurement of the perpendicular components of the magnetic field.

ПРИМЕРИ ЗА ИЗПЪЛНЕНИЕ НА ИЗОБРЕТЕНИЕТОEXAMPLES FOR THE IMPLEMENTATION OF THE INVENTION

Микросистемата за измерване на трите компоненти на магнитното поле съдържа квадратна полупроводникова подложка 1 с примесен тип проводимост, по четирите края на едната й страна са формирани последователно по часовниковата стрелка еднакви омични контакти първи 2, втори 3, трети 4 и четвърти 5 като първият 2 и третият 4, и съответно вторият 3 и четвъртият 5 са разположени диагонално. Външното магнитно поле 6 е с произволна посока спрямо подложката 1. С три последователни комбинации на свързване на контактите 2, 3, 4 и 5, всяка от които съдържа два омични контакта, включени към токоизточник 7 и съответно другата двойка контакти като изход се измерват последователно трите взаимноперпендикулярни компоненти на магнитното поле първи 8, втори 9 и трети 10. Изходът 11 за първия компонент 8 са вторият 3 и третият 4 омични контакти, а първият 2 и четвъртият 5 са включени към токоизточника 7, изходът 12 за втория компонент 9 - третият 4 и четвъртият 5, а първият 2 и вторият 3 контакти са включени към токоизточника 7, и за третия компонент 10 - вторият 3 и четвъртият 5, а първият 2 и третият 4 контакти са включени към токоизточника 7.The microsystem for the measurement of the three components of the magnetic field contains a square semiconductor substrate 1 with impurity conductivity, clockwise identical ends 1, 2, 3, 4 and 4 in the four ends as the first 2 and the third 4, and respectively the second 3 and fourth 5 are arranged diagonally. The external magnetic field 6 is in any direction relative to the substrate 1. With three successive combinations of connecting contacts 2, 3, 4 and 5, each of which contains two ohmic contacts connected to current source 7 and respectively the other pair of contacts as output are measured in series. the three mutually perpendicular components of the magnetic field first 8, second 9 and third 10. The output 11 for the first component 8 is the second 3 and third 4 ohmic contacts, and the first 2 and fourth 5 are connected to the current source 7, the output 12 for the second component 9 is the third 4 and a quarter 5 and the first 2 and second 3 contacts are connected to the source 7, and for the third component 10 the second 3 and fourth 5 and the first 2 and third 4 contacts are connected to the source 7.

Действието на микросистемата за измерване на трите компоненти на магнитното поле, съгласно изобретението, е следното. При включване на два от контактите 2 и 5, 2 и 3 или 2 и 4 към токоизточника 7, в обема на квадратната полупроводникова подложка 1 възниква ток Ζ_2>5, Лг,з или /_2;4. Ефективната траектория на носителите, поради планарността на захранващите контакти при трите комбинации на свързване 2и5,2иЗ,и2и4е криволинейна (траекторията започва и завършва върху горната повърхност на подложката 1). В резултат на еквипотенциалността на омичните контакти 2, 3, 4 и 5, първоначално токовите линии са перпендикулярни към горната страна на подложката 1 с контакти 2, 3, 4 и 5, фигура 1. Ето защо в този участък от траекторията на носителите доминира вертикалният компонент F_v на дрейфовата им скорост r_dr, F_v ~ Кг и токът прониква дълбоко в активната сензорна зона, в случая подложката 1. При това посоките на векторите на скоростта V_N под двата захранващи контакти 2 и 5, 2 и 3, или 2 и 4 са противоположни. На траекторията между захранващи контакти 2 и 5, 2 и 3, или 2 и 4 съществува участък, при който доминира хоризонталният компонент К на дрейфовата скорост И_аг на носителите, успореден на равнината на подложката 1, ~ Г*. В останалите участъци на токовите линии за скоростта r_dr са определящи вертикалният V_N и хоризонталният K_h й компонент, V_dT = V_v + Κ· ···· ·· * · · ··· · · · ·The action of the microsystem to measure the three components of the magnetic field according to the invention is as follows. When two of contacts 2 and 5, 2 and 3 or 2 and 4 are connected to the current source 7, a current Ζ _{2> 5} , Br, h or / ₂ occurs in the volume of the square semiconductor substrate 1 _{; 4} . The effective carrier trajectory due to the planarity of the power contacts at the three coupling combinations 2 and 5, 3 and 2 and 4 is curved (the trajectory begins and ends on the upper surface of the pad 1). As a result of the equipotentiality of ohmic contacts 2, 3, 4 and 5, initially the current lines are perpendicular to the upper side of the substrate 1 with contacts 2, 3, 4 and 5, figure 1. Therefore, in this section of the carrier trajectory, the vertical component F _v of their drift velocity r _dr , F _v ~ K and the current penetrates deeply into the active sensor zone, in this case the pad 1. In this case, the velocity vectors V _N under the two power contacts 2 and 5, 2 and 3, or 2 and 4 are opposite. On the trajectory between supply contacts 2 and 5, 2 and 3, or 2 and 4, there is a region dominated by the horizontal component K of the drift velocity I and the carrier _ag , parallel to the plane of the substrate 1, ~ D *. In the other sections of the current lines, the velocity r _dr determines the vertical V _N and the horizontal K _h component, V _dT = V _v + Κ · · · · · · ·

При наличие на външно магнитно‘ftdJfl? В 6*с ©рйопдещйни компоненти В_х 8, В_у 9 и Β_ζ 10 възникват едновременно сили на Лоренц F_L, съответстващи на взаимодействието на компонентите 8, 9 и 10 с вертикалната V_v и хоризонталната > скорост на токоносителите. Векторната сума на компоненти В_х 8, В_у 9 и B_z 10 обуславя магнитния вектор В 6, т.е. В = В_х + В_у + B_z, а стойността му е |В| = (В_х + By² + 5Z²)¹⁷². Отклоняващите сили на Лоренц FL са едновременно перпендикулярни както на магнитните компоненти В_х 8, В_у 9 и B_z 10, така и на скоростите Ц и V_h. Именно тези латерални (странични) Лоренцови отклонения на движещите се носители са причина за генериране върху горната гранична повърхност на полупроводниковата подложка 1, там където са контакти 2, 3, 4 и 5, на ефект на Хол, т.е. там възникват допълнителни електрически товари, респективно поле на Хол Ек и напрежение на Хол Рц. При фиксиран захранващ ток /₂,5 ⁼ const, /_2;3 = const и /₂,4 = const напреженията на Хол са линейни и нечетни функции на магнитните компоненти В_х 8, В_у 9 и B_z 10. Измерването на Холовите сигнали дава дава еднозначна информация за магнитни компоненти 8, 9 и 10.In the presence of an external magnetic'ftdJfl? In 6 * with the components of components B _x 8, B _y 9 and Β _ζ 10, Lorentz forces F _L simultaneously arise, corresponding to the interaction of components 8, 9 and 10 with the vertical V _v and the horizontal velocity of the carriers. The vector sum of the components B _x 8, B _y 9 and B _z 10 determines the magnetic vector B 6, i.e. B = B _x + B _y + B _z and its value is | B | = (In _x + By ² + 5Z ² ) ¹⁷² . The deflection forces of Lorentz FL are simultaneously perpendicular to both the magnetic components B _x 8, B _y 9 and B _z 10, and the velocities C and V _h . It is these lateral (lateral) Lorentz deviations of the moving carriers that cause the Hall effect to be generated on the upper boundary surface of the semiconductor substrate 1, where contacts 2, 3, 4 and 5, i. there are additional electrical loads, a Hall Eq and a Hall Rz voltage, respectively. At a fixed supply current / ₂ , 5 ⁼ const, / _{2; 3} = const and / ₂ , 4 = const, the Hall voltages are linear and odd functions of the magnetic components B _x 8, B _y 9, and B _z 10. The Hall measurements signals gives unambiguous information about magnetic components 8, 9 and 10.

Неочакваният положителен ефект на новото техническо решение, в сравнение с известното е, че е създадена такава приборна конструкция на микросистемата, която позволява с последователни комбинации от свързване на минимален брой контакти 2, 3, 4 и 5, т.е. само 4, да се екстрахира пълната информация във вид на линейно и нечетно Холово напрежение за съответната ортогонална компонента В_х 8, В_у 9 и B_z 10 на магнитното поле В 6. Тази информация съдържа както стойността на магнитния компонент 8, 9 или 10, така и неговия знак, респектнивно посоката. Първият магнитен компонент В_х 8 се измерва на изхода lie напрежението на Хол ИнзХ-Ях), т.е. напрежението между втория 3 и третия 4 омични контакти при постоянен захранващ ток /_2;5 = const, фигура 2. Произходът на сигнала Рнз.дС^х) ^е в резултат от противополжните вертикални скорости V_v и - V_v на носителите под захранващите първи 2 и четвърти 5 контакти. Съответстващите им отклоняващи сили на Лоренц са също противоположни и върху повърхностната област при изходни контакти 3 и 4 се генерира напрежението на Хол Унз,4(В_х). То е еднозначно свързано с първата компонента В_х 8. Вторият магнитен компонент В_у 9 се измерва с последващата комбинация на свързване - захранващи контакти са първият 2 и вторият 3, а изходът 12 са третият 4 и четвъртият 5, фигура 3. Произходът на напрежението на Хол Кн4,5(^_у) θ същият както на вече описания за първата компонента В_х 8. Третият магнитен компонент B_z 10 се измерва с третата комбинация на свързване - захранващи контакти са диагоналните първи 2 и трети 4, а изходът 13 са другите два диагонални контакта 3 и 5, фигура 4. Напрежението на Хол К_Н2>4(Л₂) се генерира от хоризонталния компонент У_ъ на скоростта F_dr на токоносителите.The unexpected positive effect of the new technical solution, in comparison with the known one, is that such a microsystem instrument design has been created, which allows with sequential combinations of connecting a minimum number of contacts 2, 3, 4 and 5, ie. only 4, extract all information in the form of linear and odd Hall voltage for the corresponding orthogonal component B _x 8, B _y 9 and B _z 10 of the magnetic field B 6. This information contains both the value of the magnetic component 8, 9 or 10 , and its sign, respectively, the direction. The first magnetic component B _x 8 is measured at the output lie of the Hall (INX-Yah voltage), i. E. the voltage between the second 3 and the third 4 ohmic contacts at constant supply current / _{2; 5} = const, figure 2. The origin of the signal Pn.dC ^ x) ^is the result of the opposite vertical velocities V _v and - V _v of the carriers below the supply first 2 and 4 5 contacts. Their corresponding Lorentz deflection forces are also opposite and a voltage of Hall Uns, 4 (B _x ) is generated on the surface region at output contacts 3 and 4. It is uniquely connected to the first component B _x 8. The second magnetic component B _y 9 is measured by the following combination of connections - the power contacts are the first 2 and the second 3, and the output 12 are the third 4 and the fourth 5, figure 3. The origin of the voltage Hall KH4,5 (^ _y ) θ is the same as that already described for the first component B _x 8. The third magnetic component B _z 10 is measured by the third combination of connections - the power contacts are the diagonal first 2 and third 4, and the output 13 are the other two diagonal contact 3 and 5, Figure 4. The voltage of the Hall K _{H2> 4} ( ₂₎ is generated from the horizontal component S _er speed F _dr of the charge carriers.

Оригинално е преодолян и проблемът с паразитното влияние върху даден изход 11, 12 или 13 на другите магнитни компоненти, за които той не е предназначен. Решението се съдържа в подходящия избор на изходните контакти. Например, ако се измерва компонент В_х 8, върху изхода 11 другите два компонента В_у 9 и В_г 10 генерират едновременно синфазни съставки (потенциали с един и същ знак и еднакви по стойност). Тъй като изходът lie диференциален, паразитните потенциали се компенсират и не променят полезното в случая Холово напрежение Рнз,₄С#_х). Аналогично се компенсира негативното влияние на компоненти В_х 8 и B_z 10 върху изхода 12, т.е. върху напрежението на Хол • * ··*· ж* · · · *The problem of the parasitic effect on the output 11, 12 or 13 of the other magnetic components for which it was not intended was also overcome originally. The solution lies in the appropriate choice of output contacts. For example, if a component B _x 8 is measured, at the output 11, the other two components B _y 9 and B _g 10 generate simultaneously common-mode components (potentials with the same sign and identical in value). Since the output lies differential, the parasitic potentials offset and do not change the useful Hall voltage Pnz, ₄ C # _x ). Similarly, the negative effect of components B _x 8 and B _z 10 on output 12 is compensated for, i.e. on Hall's tension • * ·· * · g * · · · *

Ен4,5(^_у), с което се измерва компонент‘2?**9! Въздействието ра компоненти В_х 8 иEn4.5 (^ _y ), by which the component '2? ** 9 is measured! The impact of the components B _x 8 and

В_у 9 чрез съответните сили на Лоренц върху диференциалния изход 13, респективно върху напрежението на Хол ЕнзД-Вг), е също синфазно и практически не се променя.In _y 9 by the corresponding Lorentz forces on the differential output 13, respectively on the Hall voltage EnzD-Br), it is also in-phase and practically does not change.

Преобразувателната ефективност на съответните магнитни компоненти 8, 9 и 10 в напрежения на Хол 11, 12 и 13 за отделните канали е различна при един и същ захранващ ток /2,5 ⁼ /2,з ~ Л,4 ⁼ const. Тяхното изравняване, опростяващо последващата обработка на сензорните сигнали, може да се постигне с установяването на различни по стойност захранващи токове Z2;5, А,з и /_2>4. За постигане на висока преобразувателна ефективност подложката 1 трябва да е с птип проводимост, тъй като подвижността μ_η на електроните е по-голяма от тази на дупките.The conversion efficiency of the respective magnetic components 8, 9, and 10 in the Hall voltages 11, 12, and 13 for the individual channels is different at the same supply current / 2.5 ⁼ / 2, h ~ L, 4 ⁼ const. Their alignment, simplifying the subsequent processing of the sensor signals, can be achieved by establishing different power supply currents Z2; 5, A, h and / _{2> 4} . In order to achieve high conversion efficiency, the substrate 1 must have a conductivity type, since the mobility μ _η of the electrons is greater than that of the holes.

Решението на техническата задача само с полупроводникова подложка 1, четири контакта и един токоизточник съществено опростява известната микросистема за последователно измерване компонентите 8, 9 и 10 на магнитното поле В 6. Едновременно с това размерите на новия магнитометър са значително редуцирани и е повишена разделителната му способност. По същество информацията за трите компоненти на магнитното поле В 6 се екстрахира от една и съща „точка” в пространството. Друго предимство е технологичното опростяване при реализацията на микросистемата, тъй като не се налага формиране на диодни р-п преходи за емитер, колектори и т.н. Размяната на функциите на контакти 2, 3, 4 и 5 от захранващи в измервателни, или обратно при последователното измерване на компонентите 8, 9 и 10 може да се осъществи чрез мултиплексор с фиксирана честота. Честотата се определя от евентуалната динамика на измерваното магнитно поле В 6. Неминуемият офсет (паразитното напрежение на изходи 11, 12и 13 в отсъствие на магнитно поле В 6) може лесно да се компенсира на следващ етап от обработката на напреженията на Хол.The solution of the technical problem with only semiconductor pad 1, four contacts and one current source significantly simplifies the known microsystem for sequential measurement of components 8, 9 and 10 of the magnetic field B 6. At the same time, the dimensions of the new magnetometer are significantly reduced and its resolution is increased . Essentially, information about the three components of the magnetic field B 6 is extracted from the same "point" in space. Another advantage is the technological simplification in the implementation of the microsystem, since it is not necessary to form diode p-n junctions for the emitter, collectors, etc. The switching of the functions of contacts 2, 3, 4 and 5 from the power supply to the measurement, or vice versa in the sequential measurement of the components 8, 9 and 10 can be carried out by means of a fixed frequency multiplexer. The frequency is determined by the possible dynamics of the measured magnetic field B 6. The inevitable offset (the parasitic voltage of outputs 11, 12 and 13 in the absence of magnetic field B 6) can easily be offset by the next stage of the Hall voltage processing.

Възможност за повишаване чувствителността на новия сензор е използването на криогенна среда, например течен азот, течен неон и др. При ниските температури подвижността μ на токоносителите нараства многократно. Това води до рязко увеличаване на дрейфовата скорост K_dr на електроните, от тук отклоняващите сили на Лоренц F_L и ефекта на магниточувствителността на отделните канали.The possibility of increasing the sensitivity of the new sensor is the use of cryogenic media, such as liquid nitrogen, liquid neon, etc. At low temperatures the mobility μ of the carriers increases many times. This leads to a sharp increase in the drift velocity K _dr of the electrons, hence the Lorentz deflection forces F _L and the effect of the magnetic sensitivity of the individual channels.

Предпочитаните технологии за реализиране на измерване на трите компоненти на магнитното поле микромашининг процеси. Те предоставят интегрирането в общ силициев чип на магнитометъра заедно с обработващите изходните сигнали IC схеми. Такива интелигентни микросистеми са с многофункционално приложение.The preferred technologies for realizing the measurement of the three components of magnetic field micromachining processes. They provide integration into a common silicon chip on the magnetometer along with the IC signal processing outputs. Such intelligent microsystems are multifunctional.

на иon and

Хол, а следователно за новата микросистема са CMOS, BiCMOS или оптимална възможност заHall, and therefore for the new microsystem are CMOS, BiCMOS or the best option for

ПРИЛОЖЕНИЕ: четири фигуриAPPENDIX: four figures

ЛИТЕРАТУРА [1] Ch.S. Roumenin, SolidState Magnetic Sensors, Elsevier, 1994, Chapter 8.REFERENCES [1] Ch.S. Roumenin, SolidState Magnetic Sensors, Elsevier, 1994, Chapter 8.

• • _ • • _ ·· ·· ·· ·· .·' ·: . '' ·: • · · • · · • ·· · 9 • · · • · · • · · · 9 ·* · • · · * · • · ·♦·· ♦ • · ♦ ·· ♦ • • ··» a • ·· »a • · • · • · • · • • • • « · «· • •

Claims

1. A microsystem for measuring the three components of a magnetic field containing a semiconductor substrate with impurity conductivity on one side of which ohmic contacts are formed, a current source, three outputs, and the three mutually perpendicular components of the magnetic contact are measured with three successive combinations of contacts. arbitrary field with respect to the pad, characterized in that the pad (1) is square, at its four ends on one side are formed in a uniform clockwise direction. ohmic contacts first (2), second (3), third (4) and fourth (5) as the first (2) and third (4), and respectively the second (3) and fourth (5) are arranged diagonally, the output (11 ) for the first component (8) of the magnetic field (6) are the second (3) and third (4) ohmic contacts, and the first (2) and fourth (5) are connected to the source (7), the output (12) for the second component (9) is the third (4) and fourth (5), and the first (2) and second (3) contacts are connected to the source (7), and the output (13) for the third component (10) is the second (3) and the fourth (5) contacts, and the first (2) and third (4) are included to the power source (7).