BG113488A

BG113488A - Planar magnetic-sensitive hall sensor

Info

Publication number: BG113488A
Application number: BG113488A
Authority: BG
Inventors: Сия ЛОЗАНОВА; Вълчева Лозанова Сия; Мартин Ралчев; Лъчезаров Ралчев Мартин; Чавдар РУМЕНИН; Станоев Руменин Чавдар
Original assignee: Институт По Роботика - Бан
Priority date: 2022-03-07
Filing date: 2022-03-07
Publication date: 2023-09-15

Abstract

The planar magnetic-sensitive Hall sensor contains two identical semiconductor substrates (1) and (2) of sp-type impurity conductance arranged in parallel to each other, and some power source (3). Three rectangular ohmic contacts – from left to right first ohmic contacts (4) and (5), second ohmic contacts (6) and (7) and third ohmic contacts (8) and (9) – are established in series and spaced apart on one of the sides of each of said substrates (1) and (2). The distances between the first ohmic contacts (4) and (5) and the second ohmic contacts (6) and (7) are equal and greater than those between the second ohmic contacts (6) and (7) and the thirds ohmic contacts (8) and (9), which are also equal to each other. The outlets of the power source (3) are connected to the first ohmic contacts (4) and (5). The second ohmic contacts (6) and (7) are directly connected, while the third ohmic contacts (8) and (9) form the differential output (10) of the Hall sensor. The measured magnetic field (11) is parallel to the planes of substrates (1) and (2) and to the long sides of said ohmic contacts (4), (5), (6), (7), (8) and (9).

Description

Изобретението се отнася до равнинно-магниточувствителен сензор на Хол, приложимо в областта на роботиката и мехатрониката, в това число роботизираната и минимално инвазивната хирургия; безконтактната автоматика включително дистанционното измерване на ъглови и линейни премествания; микро- и нано-технологиите; квантовата комуникация и навигацията; в системите за сигурност с изкуствен интелект; космическите изследвания; контролно-измервателната техника и слабополевата магнитометрия; електромобилите и хибридните превозни средства; енергетиката; контратероризма, военното дело и др.The invention relates to a planar magnetosensitive Hall sensor, applicable in the field of robotics and mechatronics, including robotic and minimally invasive surgery; contactless automation, including the remote measurement of angular and linear displacements; micro- and nano-technologies; quantum communication and navigation; in security systems with artificial intelligence; space exploration; control and measurement technique and weak-field magnetometry; electric cars and hybrid vehicles; energy; counterterrorism, military affairs, etc.

ПРЕДШЕСТВАЩО СЪСТОЯНИЕ НА ТЕХНИКАТАPRIOR ART

Известен е равнинно-магниточувствителен сензор на Хол, съдържащ полупроводникова подложка с п-тип примесна проводимост с формата на правоъгълен паралелепипед, върху едната страна на която на разстояния един от друг от ляво на дясно са реализирани последователно пет правоъгълни омични контакти - първи, втори, трети, четвърти и пети всичките успоредни помежду си, и токоизточник. Първият и петият, и съответно вторият и четвъртият контакти са симетрично разположени спрямо третия, който е централен. Първият и петият контакт са съединени непосредствено и през токоизточника са свързани с третия. Вторият и четвъртият контакт са диференциалният изход на сензора на Хол като измерваното магнитно поле е успоредно както на равнината на подложката, така и на дългите страни на омичните контакти, [1 -11].A planar magnetosensitive Hall sensor is known, containing a semiconductor substrate with n-type impurity conductivity in the shape of a rectangular parallelepiped, on one side of which, at distances from each other from left to right, five rectangular ohmic contacts are successively realized - first, second, third, fourth and fifth all in parallel with each other, and a current source. The first and fifth, and respectively the second and fourth contacts are symmetrically located with respect to the third, which is central. The first and fifth contacts are connected directly and through the current source are connected to the third. The second and fourth contacts are the differential output of the Hall sensor with the measured magnetic field being parallel to both the plane of the substrate and the long sides of the ohmic contacts, [1-11].

Недостатък на този равнинно-магниточувствителен сензор на Хол е ниската преобразувателна ефективност (чувствителността) поради: 1. хоризонталното протичане на доминираща част от захранващия ток през повърхностната зона с повишена проводимост от множество технологични дефекти, където са формирани едновременно изходните контакти, разположени между захранващите, което съществено окъсява метрологичното напрежение на Хол, и 2. действието на магнитното поле чрез отклоняващата сила на Лоренц върху захранващия ток е редуцирано, което намалява магнитоелектричната конверсия на сензора.A disadvantage of this planar magnetosensitive Hall sensor is the low conversion efficiency (sensitivity) due to: 1. the horizontal flow of a dominant part of the supply current through the surface area with increased conductivity from multiple technological defects, where the output contacts located between the supply, which significantly shortens the metrological Hall voltage, and 2. the action of the magnetic field through the Lorentz deflecting force on the supply current is reduced, which reduces the magnetoelectric conversion of the sensor.

Недостатък е също понижената измервателна точност в резултат както на ниската чувствителност, така и на повишеното ниво на собствения (фликер) 1// шум, респективно редуцираното отношение сигнал/шум, от хоризонталното преминаване на значителна част от захранващия ток през зоните на изходните (Ходовите) контакти.A disadvantage is also the reduced measurement accuracy as a result of both the low sensitivity and the increased level of the own (flicker) 1// noise, respectively the reduced signal/noise ratio, from the horizontal passage of a significant part of the supply current through the zones of the output ) contacts.

ТЕХНИЧЕСКА СЪЩНОСТTECHNICAL ESSENCE

Задача на изобретението е да се създаде равнинномагниточувствителен сензор на Хол с висока чувствителност и повишена измервателна точност.The task of the invention is to create a planar magnetosensitive Hall sensor with high sensitivity and increased measurement accuracy.

Тази задача се решава с равнинно-магниточувствителен сензор на Хол, съдържащ две еднакви полупроводникови подложки с п-тип примесна проводимост, разположени успоредно една спрямо друга и токоизточник. Върху едната страна на всяка от подложките последователно и на разстояния един от друг са формирани по три правоъгълни омични контакти - от ляво на дясно първи, втори и трети всичките успоредни помежду си. Разстоянията между първите и вторите контакти са равни и са по-голями от тези между вторите и третите контакти, които също са равни помежду си. Изводите на токоизточника са съединени с първите контакти от подложките. Вторите контакти от подложките са непосредствено свързани, а третите контакти са диференциалният изход на сензора на Хол. Измерваното магнитно поле е успоредно на равнините на подложките и на дългите страни на контактите.This task is solved with a planar magnetosensitive Hall sensor containing two identical semiconductor substrates with n-type impurity conductivity, located parallel to each other and a current source. Three rectangular ohmic contacts are formed on one side of each of the pads consecutively and at distances from each other - from left to right first, second and third all parallel to each other. The distances between the first and second contacts are equal and are greater than those between the second and third contacts, which are also equal to each other. The terminals of the current source are connected to the first contacts of the pads. The second contacts from the pads are directly connected, and the third contacts are the differential output of the Hall sensor. The measured magnetic field is parallel to the planes of the pads and to the long sides of the contacts.

Предимство на изобретението е високата магниточувствителност в резултат на: 1. разполагане на изходните контакти извън зоните на протичане на захранващия ток, редуцирайки съществено окъсяването на метрологичното напрежение на Хол, и 2. близкото разположение на вторите захранващи и третите изходни контакти на сензора допълнително спомага за по-високи стойности на Ходовото напрежение, увеличавайки магнитоелектричната конверсия от силите на Лоренц.An advantage of the invention is the high magnetic sensitivity as a result of: 1. locating the output contacts outside the areas of supply current flow, significantly reducing the shorting of the metrological Hall voltage, and 2. the close location of the second supply and the third output contacts of the sensor further helps to higher values of the Running Voltage, increasing the magnetoelectric conversion by Lorentz forces.

Предимство е също нарастналото отношение сигнал/шум в резултат на повишената чувствителност и редуцирания собствен (фликер) 1// шум от конструкцията чрез отстраняване преминаването на хоризонталните компоненти на захранващия ток през повърхностните зони с изходните контакти.An increased signal-to-noise ratio is also advantageous as a result of increased sensitivity and reduced inherent (flicker) 1// noise from the structure by eliminating the passage of horizontal components of the supply current through the surface areas with the output contacts.

Предимство е и повишената резолюцията при измерване на минималната магнитна индукция B_min поради увеличеното отношение сигнал/шум чрез високата чувствителност и редуцирания (фликер) 1//шум.An advantage is also the increased resolution when measuring the minimum magnetic induction B _min due to the increased signal/noise ratio through the high sensitivity and the reduced (flicker) 1//noise.

Предимство освен това е и нарастналата измервателна точност поради високата чувствителност и редуцирания 1//шум.Another advantage is the increased measurement accuracy due to the high sensitivity and reduced 1//noise.

Предимство е още и минимизираното паразитно изходно напрежение в отсъствие на магнитно поле (офсет) по причина на идентичните потенциали на непосредствено свързаните втори контакти, разположени в близост до изходните.Another advantage is the minimized parasitic output voltage in the absence of a magnetic field (offset) due to the identical potentials of the directly connected second contacts located near the output contacts.

ОПИСАНИЕ НА ПРИЛОЖЕНИТЕ ФИГУРИDESCRIPTION OF THE ATTACHED FIGURES

По-подробно изобретението се пояснява с едно негово примерно изпълнение, дадено на приложената Фигура 1, представляващо напречното сечение на равнинно-магниточувствителния сензор на Хол.The invention is explained in more detail with an exemplary embodiment given in the attached Figure 1, representing the cross-section of the planar magnetosensitive Hall sensor.

ПРИМЕРИ ЗА ИЗПЪЛНЕНИЕIMPLEMENTATION EXAMPLES

Равнинно-магниточувствителният сензор на Хол съдържа две еднакви полупроводникови подложки 1 и 2 с м-тип примесна проводимост, разположени успоредно една спрямо друга и токоизточник 3. Върху едната страна на всяка от подложките 1 и 2 последователно и на разстояния един от друг са формирани по три правоъгълни омични контакти - от ляво на дясно първи 4 и 5, втори 6 и 7 и трети 8 и 9, всичките успоредни помежду си. Разстоянията между първите 4 и 5 и вторите 6 и 7 контакти са равни и са по-големи от тези между вторите 6 и 7 и третите 8 и 9 контакти, които също са равни помежду си. Изводите на токоизточника 3 са съединени с първите контакти 4 и 5 от подложките 1 и 2. Вторите контакти 6 и 7 са непосредствено свързани, а третите контакти 8 и 9 са диференциалният изход 10 на сензора на Хол. Измерваното магнитно поле 11 е успоредно на равнините на подложките 1 и 2 и на дългите страни на контактите 4, 5, 6, 7, 8 и 9.The planar magnetosensitive Hall sensor contains two identical semiconductor pads 1 and 2 with m-type impurity conductivity located parallel to each other and a current source 3. On one side of each of the pads 1 and 2 in series and at distances from each other are formed by three rectangular ohmic contacts - from left to right first 4 and 5, second 6 and 7 and third 8 and 9, all parallel to each other. The distances between the first 4 and 5 and the second 6 and 7 contacts are equal and greater than those between the second 6 and 7 and the third 8 and 9 contacts, which are also equal to each other. The terminals of the current source 3 are connected to the first contacts 4 and 5 of the pads 1 and 2. The second contacts 6 and 7 are directly connected, and the third contacts 8 and 9 are the differential output 10 of the Hall sensor. The measured magnetic field 11 is parallel to the planes of the pads 1 and 2 and to the long sides of the contacts 4, 5, 6, 7, 8 and 9.

Действието на равнинно-магниточувствителния сензор на Хол, съгласно изобретението, е следното. При включване на токоизточника 3, в обемите на двете подложки 1 и 2 протичат токове /_4>6 и ΙηВ резултат на оригиналното свързване на планарните контакти 6 и 7, компоненти /_{4 6} и_ - /₇₅ са противоположно насочени и са равни |/_4;6| = |-/₇₅|. Фактически полупроводниковите подложки 1 и 2 заедно с омични контакти 4, 6 и 8, и съответно 5, 7 и 9 формират два триконтактни равнинномагниточувствителни елементи на Хол. Нестандартният подход в случая е, че изходните контакти 8 и 9 не са разположени между захранващите 4 и 6, и 5 и 7, каквато е практиката, а са извън зоните на протичане на токовете. Траекториите на електроните и в двете структури 1 и 2 са криволинейни, тъй като в отсъствие на магнитно поле В 11 планарните омични контакти 4-6 и 5-7, през които протичат токовете са еквипотенциални равнини, към които компоненти /_4>6 и /₇₅ са перпендикулярни. В резултат траекториите първоначално са насочени вертикално в обема на подложките 1 и 2, след което променят посоката си и в определен участък са успоредни на горните равнини на структурите 1 и 2. Най-общо дълбочината на проникване w на токовете при фиксирана концентрация на легиращата донорна примес N_D в н-тип подложките 1 и 2 зависи от съотношението М между ширината Ц на захранващите контакти 4, 6, 5 и 7, и разстоянията /2 между тях, Μ = Ζι/Ζ₂, [4 - 6]. Максималната дълбочина w при най-често използваната в микроелектрониката концентрация на легиращи донорни примеси N_D ~ 10 cm' в Si и разстояние Z₂ ~ 40 pm съставлява около w ~ 30 - 40 pm. Обикновено на диференциалния изход 10, формиран от контакти 8 и 9, в отсъствие на външно магнитно поле В 11, В = 0, присъства несвързано с магнитната индукция В паразитно напрежение или офсет, V₁₀(B = 0) Ф 0. Неговото минимизиране се осъществява чрез идентичните потенциали на свързаните захранващи контакти 6 и 7, Фигура 1. Такава възможност отсъства в известното решение.The operation of the planar magnetosensitive Hall sensor according to the invention is as follows. When the current source 3 is turned on, currents / _4>6 and Ιη flow in the volumes of the two pads 1 and 2 as a result of the original connection of the planar contacts 6 and 7, components / _{4 6} and_ - / ₇₅ are oppositely directed and equal |/ _{4 ;6} | = |-/ ₇₅ |. In fact, semiconductor pads 1 and 2 together with ohmic contacts 4, 6 and 8, and respectively 5, 7 and 9 form two three-contact planar magnetosensitive Hall elements. The non-standard approach in this case is that the output contacts 8 and 9 are not located between the feeders 4 and 6 and 5 and 7, as is the practice, but are outside the areas of current flow. The trajectories of the electrons in both structures 1 and 2 are curvilinear, because in the absence of a magnetic field In 11, the planar ohmic contacts 4-6 and 5-7, through which the currents flow, are equipotential planes to which components / _4>6 and / ₇₅ are perpendicular. As a result, the trajectories are initially directed vertically in the volume of the substrates 1 and 2, then change their direction and in a certain section are parallel to the upper planes of the structures 1 and 2. In general, the penetration depth w of the currents at a fixed concentration of the alloying donor impurity N _D in n-type pads 1 and 2 depends on the ratio M between the width Ц of the power contacts 4, 6, 5 and 7, and the distances /2 between them, Μ = Ζι/Ζ ₂ , [4 - 6]. The maximum depth w at the most commonly used in microelectronics concentration of doping donor impurities N _D ~ 10 cm' in Si and distance Z ₂ ~ 40 pm is about w ~ 30 - 40 pm. Usually, on the differential output 10, formed by contacts 8 and 9, in the absence of an external magnetic field B 11, B = 0, there is a parasitic voltage or offset, V 10 (B = 0) Ф 0, unrelated to the magnetic induction, V ₁₀ (B = 0) Ф 0. Its minimization is takes place through the identical potentials of the connected power contacts 6 and 7, Figure 1. Such a possibility is absent in the known solution.

При наличие на външно магнитно поле В 11 в триконтактните елементи на Хол токовете Z₄, /_6? А и /₅ са подложени на отклоняващото странично действие на силите на Лоренц F_L. В резултат траекториите на токовите линии се деформират - например, ток /_4;6 „се свива” в посока към горната страна на подложка 1, а траекторията /_7>5 „се разтяга” в обема на структурата 2. Силите на Лоренц генерират напрежение на Хол върху изхода 10. По детайлно механизмът е следният: токът /₆ се отклонява в посока към контакт 4 и върху изходен контакт 8 се генерира положителен потенциал на Хол +У₈(В); токовите линии /₇ се изместват към изходен контакт 9, върху който възниква отрицателен потенциал на Хол -Vy(B). Тези два сигнала са линейна и нечетна функция на измерваното магнитно поле В като тяхната алгебрична сума формира изходното диференциално напрежение на сензора V_H8,9(F) = УюФ). Тъй като напрежението на Хол У₈₉(В) се появява в повърхностните области при контакти 8 и 9 от страничното отклонение на токове 1₆ и /₇ от силата F_L, по-висока е магниточувствителността от тази конверсия при близко разположени контакти 6 и 8, и съответно 7 и 9.In the presence of an external magnetic field B 11 in the three-contact elements of the Hall currents Z ₄ , / _6? A and / ₅ are subjected to the deflecting lateral action of Lorentz forces F _L . As a result, the trajectories of the current lines are deformed - for example, the current / _4;6 "shrinks" in the direction towards the upper side of the substrate 1, and the trajectory / _7>5 "stretches" in the volume of the structure 2. Lorentz forces generate tension of Hall on output 10. In detail, the mechanism is as follows: the current / ₆ is diverted in the direction of contact 4 and on output contact 8 a positive potential of Hall +U ₈ (B) is generated; the current lines / ₇ shift to the output contact 9, on which a negative Hall potential -Vy(B) arises. These two signals are a linear and odd function of the measured magnetic field B, and their algebraic sum forms the output differential voltage of the sensor V _H 8.9(F) = UyF). Since the Hall voltage U ₈₉ (V) appears in the surface regions at contacts 8 and 9 from the lateral deviation of currents 1 ₆ and / ₇ from the force F _L , the magnetosensitivity from this conversion is higher at closely located contacts 6 and 8 , and 7 and 9, respectively.

Неочакваният положителен ефект на новото техническо решение се заключава в специфичната конструкция, при която изходните терминали 8 и 9 са извън зоните на протичане на токовете както и свързването на контактите 6-7. В резултат се постигат няколко предимства: а) повишаване на магниточувствителността от същественото редуциране на шунтиращото действие от повърхността върху изходното напрежение на Хол 10 и близкото разположение на контакти 6 и 8, и съответно 7 и 9, б) нараства отношението сигнал/шум едновременно с повишаване на резолюцията при измерване на минималната магнитна индукция B_min като нараства измервателната точност.The unexpected positive effect of the new technical solution lies in the specific construction, where the output terminals 8 and 9 are outside the areas of current flow as well as the connection of contacts 6-7. As a result, several advantages are achieved: a) an increase in magnetic sensitivity due to a significant reduction of the shunting effect from the surface on the output voltage of the Hall 10 and the close location of contacts 6 and 8, and respectively 7 and 9, b) an increase in the signal-to-noise ratio simultaneously with increasing the resolution when measuring the minimum magnetic induction B _min by increasing the measurement accuracy.

Равнинно-магниточувствителният сензор на Хол може да се реализира с CMOS, BiCMOS или микромашининг микроелектронни технологии като двете преобразувателни зони 1 и 2 представляват дълбоки п-тип силициеви джобове с дълбочина около 7 pm. Омичните контакти 4, 6, 8, 5, 7 и 9 са силно легирани п⁺⁺ области, формирани с епитаксия и дълбочина около 1 pm. Новият сензор на Хол може да функционира в широк температурен интервал, включително в криогенна среда, което драстично повишава чувствителността. За още по-висока преобразувателна ефективност за целите на слабополевата магнитометрия, сеизмологията, контратероризма и навигацията, подложките (п-тип силициевите джобове) 1 и 2 могат да се разположат между два еднакви концентратори на полето В 11 от ферит или р-метал. За по-висока магнитоелектрична конверсия може да се използва и полупроводника n-GaAs, чиято подвижност на електроните е повече от 8 пъти по-висока от тази на n-Si при Т = 300 К. Сензорното решение е подходящо за 2D и 3D векторни магнитометри.The planar magnetosensitive Hall sensor can be implemented with CMOS, BiCMOS or micromachining microelectronic technologies, with the two conversion zones 1 and 2 representing deep n-type silicon pockets with a depth of about 7 pm. Ohmic contacts 4, 6, 8, 5, 7 and 9 are heavily doped p ⁺⁺ regions formed by epitaxy and about 1 pm deep. The new Hall sensor can function in a wide temperature range, including in a cryogenic environment, which dramatically increases sensitivity. For even higher conversion efficiency for weak-field magnetometry, seismology, counterterrorism and navigation purposes, pads (n-type silicon pockets) 1 and 2 can be sandwiched between two identical field concentrators B 11 of ferrite or p-metal. For higher magnetoelectric conversion, the semiconductor n-GaAs can also be used, whose electron mobility is more than 8 times higher than that of n-Si at T = 300 K. The sensor solution is suitable for 2D and 3D vector magnetometers .

ПРИЛОЖЕНИЕ: една фигураAPPENDIX: one figure

ЛИТЕРАТУРАLITERATURE

[1] R. Wei, Y. Du, “Analysis of orthogonal coupling structure based double three-contact vertical Hall device”, Micromachines, 10 (2019) pp. 610-618, doi: 10.3390/mil0090610, mdpi.[1] R. Wei, Y. Du, “Analysis of orthogonal coupling structure based double three-contact vertical Hall device”, Micromachines, 10 (2019) pp. 610-618, doi: 10.3390/mil0090610, mdpi.

[2] R.S. Popovic, “The vertical Hall-effect device”, IEEE Electron Device Letters, EDL-5(9) (1984), pp. 357-358.[2] R.S. Popovic, “The vertical Hall-effect device”, IEEE Electron Device Letters, EDL-5(9) (1984), pp. 357-358.

[3] R. Popovic, “Integrated Hall element”, US Patent 4 782 375/01.11.1988.[3] R. Popovic, “Integrated Hall element”, US Patent 4 782 375/01.11.1988.

[4] Ch. Roumenin, “Solid State Magnetic Sensors”, Elsevier, Amsterdam, 1994, p. 450; ISBN: 0 444 89401.[4] Ch. Roumenin, “Solid State Magnetic Sensors”, Elsevier, Amsterdam, 1994, p. 450; ISBN: 0 444 89401.

[5] S. Oh, D. Hvang, H. Chae, ,,4-Contact structure of vertical-type CMOS Hall device for 3-D magnetic sensor”, IEICE Electronics Express, 16 (4) (2018) pp. 1-8.[5] S. Oh, D. Hwang, H. Chae, "4-Contact structure of vertical-type CMOS Hall device for 3-D magnetic sensor", IEICE Electronics Express, 16 (4) (2018) pp. 1-8.

[6] C. Sander, M.-C. Vecchi, M. Comils, O. Paul, „From three-contact vertical Hall elements to symmetrized vertical Hall sensors with low offset”, Sensors and Actuators, A 240 (2016) pp. 92-102.[6] C. Sander, M.-C. Vecchi, M. Comils, O. Paul, "From three-contact vertical Hall elements to symmetrized vertical Hall sensors with low offset", Sensors and Actuators, A 240 (2016) pp. 92-102.

[7] W. Tang, F. Lyu, D. Wang, H. Pan, “A new design of a single-device 3D Hall sensor”, Sensors, 18 (2018) pp. 1065-1071.[7] W. Tang, F. Lyu, D. Wang, H. Pan, “A new design of a single-device 3D Hall sensor”, Sensors, 18 (2018) pp. 1065-1071.

[8] T. Kaufmann, “On the offset and sensitivity of CMOS-based five-contact vertical Hall devices”, in “MEMS Technology and Engineering”, v. 21, Der Andere Verlag, 2013, p. 147; ISBN: 978-3-86247-374-8.[8] T. Kaufmann, "On the offset and sensitivity of CMOS-based five-contact vertical Hall devices", in "MEMS Technology and Engineering", v. 21, Der Andere Verlag, 2013, p. 147; ISBN: 978-3-86247-374-8.

[9] Ch. Roumenin, “Microsensors for magnetic field”, Ch. 9, in „MEMS - a practical guide to design, analysis and applications”, ed. by J. Korvink and O. Paul, William Andrew Publ., USA, 2006, pp. 453-523; ISBN: 0-8155-1497-2.[9] Ch. Roumenin, “Microsensors for magnetic field”, Ch. 9, in "MEMS - a practical guide to design, analysis and applications", ed. by J. Korvink and O. Paul, William Andrew Publ., USA, 2006, pp. 453-523; ISBN: 0-8155-1497-2.

[10] S. Lozanova, C. Roumenin, “Parallel-field silicon Hall effect microsensors with minimal design complexity”, IEEE Sensors Journ., 9(7) (2009) pp. 761766.[10] S. Lozanova, C. Roumenin, “Parallel-field silicon Hall effect microsensors with minimal design complexity”, IEEE Sensors Journ., 9(7) (2009) pp. 761766.

[11] C.S. Roumenin, “Parallel-field Hall microsensors - An overview”, Sensors and Actuators, A 30 (1992) pp. 77-87.[11] C.S. Roumenin, “Parallel-field Hall microsensors - An overview”, Sensors and Actuators, A 30 (1992) pp. 77-87.

Claims

A planar magnetosensitive Hall sensor containing semiconductor pads with n-type impurity conductivity arranged parallel to each other and a current source, on one side of each of the pads sequentially and at distances from each other are formed from left to right an equal number of rectangular ohmic contacts parallel to each other, and the measured magnetic field is parallel to the planes of the pads and to the long sides of the contacts, CHARACTERIZED by the fact that the pads are the same and are two (1) and (2), the rectangular ohmic contacts are three - of left to right first (4) and (5), second (6) and (7) and third (8) and (9), the distances between the first (4) and (5) and second (6) and (7) contacts are equal and greater than those between the second (6) and (7) and the third (8) and (9) contacts, which are also equal to each other, the terminals of the current source (3) are connected to the first contacts (4) and (5) from pads (1) and (2), the second contacts (6) and (7) are directly connected, and the third contacts (8) and (9) are the differential output (10) of the Hall sensor.