BG67219B1

BG67219B1 - Hall sensor configuration with planar magnetic sensitivity

Info

Publication number: BG67219B1
Application number: BG112771A
Authority: BG
Inventors: Сия ЛОЗАНОВА; Йорданов Иванов Август; Август ИВАНОВ; Станоев Руменин Чавдар; Чавдар РУМЕНИН; Вълчева Лозанова Сия
Original assignee: Институт По Роботика - Бан
Priority date: 2018-07-11
Filing date: 2018-07-11
Publication date: 2020-12-31
Also published as: BG112771A

Abstract

The Hall sensor configuration with planar magnetic sensitivity comprises four identical semiconductor wafers with n-type hopping conduction and a rectangular shape - first (1), second (2), third (3) and fourth (4), located parallel to each other. On one side of each of the wafers are formed successively at equal distances three rectangular ohmic contacts - first (5, 8, 11 and 14), second (6, 9, 12 and 15), and third (7, 10, 13 and 16), as the first (5, 8, 11 and 14) and the third (7, 10, 13 and 16) are final, and the second (6, 9, 12 and 15) are central, all parallel to their long sides. The central contacts (6 and 15) of the first (1) and fourth (4) wafer are connected to a current source (17). The first contact (5) of the first wafer (1) is connected to the third contact (10) of the second (2) one, the third contact (7) of the first wafer (1) is connected to the first contact (11) of the third (3), the first contact (8) of the second wafer (2) is connected to the third contact (16) of the fourth one (4), and the third contact (13) of the third wafer (3) is connected to the first contact (14) of the fourth one (4) . The differential output (18) of the Hall effect sensor configuration are the central contacts (9 and 12) of the second (2) and third (3) wafers as the measurable magnetic field (19) is parallel the plains of the wafers (1, 2,3 and 4) and to the long sides of the contacts (5, 8, 11, 14, 6, 9, 12, 15, 7, 10, 13 and 16).

Description

Област на техникатаField of technology

Изобретението се отнася до конфигурация на Хол с равнинна магниточувствителност, приложимо в областта на роботиката и мехатрониката; електромобилостроенето; безконтактната автоматика; измерването на ъглови и линейни премествания; слабополевата магнитометрия; енергетиката; позиционирането на обекти в равнината и пространството; навигацията; мултироторните безпилотни системи; космическите изследвания, биосензориката, 3D роботизираната и минимално инвазивната хирургия, включително телемедицината; военното дело; контратероризма и сигурността, и др.The invention relates to a Hall configuration with planar magnetic sensitivity applicable in the field of robotics and mechatronics; electric car construction; contactless automation; measurement of angular and linear displacements; low-field magnetometry; energy; the positioning of objects in the plane and space; navigation; multi-rotor unmanned systems; space research, biosensors, 3D robotic and minimally invasive surgery, including telemedicine; military affairs; counterterrorism and security, etc.

Предшестващо състояние на техникатаBACKGROUND OF THE INVENTION

Известна е конфигурация на Хол с равнинна магниточувствителност, съдържаща полупроводникова подложка с п-тип примесна проводимост, върху едната страна на която са формирани на равни разстояния един от друг три правоъгълни омични контакти - един централен и два крайни. Крайните контакти са симетрични спрямо дългите страни на централния. С по един товарен резистор крайните контакти са свързани с единия извод на токоизточник, другият извод на който е съединен с централния контакт. Диференциалният изход на конфигурацията на Хол са крайните контакти като измерваното магнитно поле е успоредно на равнината на подложката и на дългите страни на контактите [1-7].A Hall configuration with planar magnetic sensitivity is known, containing a semiconductor substrate with p-type impurity conductivity, on one side of which three rectangular ohmic contacts are formed at equal distances from each other - one central and two end. The end contacts are symmetrical to the long sides of the center. With one load resistor, the end contacts are connected to one terminal of a current source, the other terminal of which is connected to the central contact. The differential output of the Hall configuration is the end contacts as the measured magnetic field is parallel to the plane of the substrate and to the long sides of the contacts [1-7].

Недостатък на тази конфигурация на Хол с равнинна магниточувствителност е наличието на паразитно напрежение на изхода в отсъствие на магнитно поле (офсет) в резултат на електрическа асиметрия, възникваща от геометрична несъосност в разположението на крайните контакти спрямо централния, неизбежни технологични несъвършенства, механични напрежения при корпусирането на чипа, температурни изменения и др.A disadvantage of this Hall configuration with planar magnetic sensitivity is the presence of parasitic voltage at the output in the absence of a magnetic field (offset) as a result of electrical asymmetry arising from geometric mismatch in the location of the end contacts of the chip, temperature changes, etc.

Недостатък на конфигурацията е също усложнената й реализация чрез интегралните силициеви технологии, използвани в микроелектрониката, изискваща различни по своята същност процеси в изграждането на структурата от една страна и при изпълнението на двата товарни резистори от друга.A disadvantage of the configuration is also its complicated implementation through the integrated silicon technologies used in microelectronics, requiring different processes in the construction of the structure on the one hand and in the implementation of the two load resistors on the other.

Техническа същност на изобретениетоTechnical essence of the invention

Задача на изобретението е да се създаде конфигурация на Хол с равнинна магниточувствителност, която да е с редуциран офсет и опростена технологична реализация.The object of the invention is to create a Hall configuration with planar magnetic sensitivity, which has a reduced offset and a simplified technological realization.

Тази задача се решава с конфигурация на Хол с равнинна магниточувствителност, съдържаща четири еднакви полупроводникови подложки с п-тип примесна проводимост и правоъгълна форма - първа, втора, трета и четвърта, разположени успоредно помежду си. Върху едната страна на всяка от подложките са формирани последователно на равни разстояния по три правоъгълни омични контакти - първи, втори и трети като първите и третите са крайни, а вторите са централни, всичките успоредни на дългите си страни. Централните контакти на първата и четвъртата подложка са свързани с токоизточник. Първият контакт на първата подложка е свързан с третия контакт на втората, третият контакт на първата подложка е съединен с първия контакт на третата, първият контакт на втората подложка е свързан с третия контакт на четвъртата, а третият контакт на третата подложка е съединен с първия контакт на четвъртата. Диференциалният изход на конфигурацията на Хол са централните контакти на втората и третата подложка като измерваното магнитно поле е успоредно на равнините на подложките и на дългите страни на контактите.This problem is solved with a Hall configuration with planar magnetic sensitivity, containing four identical semiconductor pads with p-type impurity conductivity and a rectangular shape - first, second, third and fourth, located parallel to each other. On one side of each of the pads are formed successively at equal distances by three rectangular ohmic contacts - first, second and third as the first and third are terminal, and the second are central, all parallel to their long sides. The central contacts of the first and fourth pads are connected to a power source. The first contact of the first pad is connected to the third contact of the second, the third contact of the first pad is connected to the first contact of the third, the first contact of the second pad is connected to the third contact of the fourth, and the third contact of the third pad is connected to the first contact. on the fourth. The differential output of the Hall configuration is the central contacts of the second and third pads as the measured magnetic field is parallel to the planes of the pads and the long sides of the contacts.

BG 67219 BlBG 67219 Bl

Предимство на изобретението е силно редуцираното или компенсираното (нулираното) паразитно изходно напрежение (офсет) на конфигурацията поради оригиналното свързване на крайните контакти на четирите идентични подложки като при такова скъсяване протичат компенсиращи токове между структурите, изравняващи електрическите условия в тях при отсъствие на магнитно поле, включително в зоните на двата изходни контакта.An advantage of the invention is the strongly reduced or compensated (zeroed) parasitic output voltage (offset) of the configuration due to the original connection of the end contacts of the four identical pads, and in such a shortening compensating currents flow between the structures including in the areas of the two output contacts.

Предимство е също пълната технологична съвместимост чрез еднотипни процеси на силициевите технологии, използвани в микроелектрониката за реализация изцяло на конфигурацията на Хол.Another advantage is the full technological compatibility through the same type of processes of silicon technologies used in microelectronics for the implementation of the entire Hall configuration.

Предимство е още повишената преобразувателна ефективност (чувствителност) в резултат на възникване на допълнителни напрежения на Хол в магнитно поле върху крайните контакти на първата и четвъртата подложка, усилващи изходното напрежение на конфигурацията върху средните контакти на втората и третата подложка.Another advantage is the increased conversion efficiency (sensitivity) as a result of the occurrence of additional Hall voltages in a magnetic field on the end contacts of the first and fourth pads, amplifying the output voltage of the configuration on the middle contacts of the second and third pads.

Предимство е и повишената измервателна точност на конфигурацията на Хол поради същественото минимизиране на паразитния офсет и повишената магниточувствителност.Another advantage is the increased measurement accuracy of the Hall configuration due to the significant minimization of the parasitic offset and the increased magnetic sensitivity.

Пояснение на приложената фигураExplanation of the attached figure

По-подробно изобретението се пояснява с едно негово примерно изпълнение, дадено на приложената фигура 1.The invention is illustrated in more detail by one of its embodiments given in the attached figure 1.

Примери за изпълнение на изобретениетоExamples of the invention

Конфигурацията на Хол с равнинна магниточувствителност съдържа четири еднакви полупроводникови подложки с п-тип примесна проводимост и правоъгълна форма - първа 1, втора 2, трета 3 и четвърта 4, разположени успоредно помежду си. Върху едната страна на всяка от подложките са формирани последователно на равни разстояния по три правоъгълни омични контакти - първи 5, 8, 11 и 14, втори 6, 9, 12 и 15, и трети 7, 10, 13 и 16, като първите 5, 8, 11 и 14 и третите 7, 10, 13 и 16 са крайни, а вторите 6, 9, 12 и 15 - централни, всичките успоредни на дългите си страни. Централните контакти 6 и 15 на първата 1 и четвъртата 4 подложка са свързани с токоизточник 17. Първият контакт 5 на първата подложка 1 е свързан с третия контакт 10 на втората 2, третият контакт 7 на първата подложка 1 е съединен с първия контакт 11 на третата 3, първият контакт 8 на втората подложка 2 е свързан с третия контакт 16 на четвъртата 4, а третият контакт 13 на третата подложка 3 е съединен с първия контакт 14 на четвъртата 4. Диференциалният изход 18 на конфигурацията на Хол са централните контакти 9 и 12 на втората 2 и третата 3 подложка, като измерваното магнитно поле 19 е успоредно на равнините на подложките 1, 2, 3 и 4, и на дългите страни на контактите 5, 8, 11, 14, 6, 9, 12, 15, 7, 10, 13 и 16.The Hall configuration with planar magnetic sensitivity contains four identical semiconductor pads with p-type impurity conductivity and rectangular shape - first 1, second 2, third 3 and fourth 4, located parallel to each other. On one side of each of the pads are formed successively at equal distances by three rectangular ohmic contacts - first 5, 8, 11 and 14, second 6, 9, 12 and 15, and third 7, 10, 13 and 16, as the first 5 , 8, 11 and 14 and the third 7, 10, 13 and 16 are terminal, and the second 6, 9, 12 and 15 - central, all parallel to their long sides. The central contacts 6 and 15 of the first 1 and fourth 4 pads are connected to a current source 17. The first pin 5 of the first pad 1 is connected to the third pin 10 of the second 2, the third pin 7 of the first pad 1 is connected to the first pin 11 of the third 3, the first contact 8 of the second pad 2 is connected to the third pin 16 of the fourth 4, and the third pin 13 of the third pad 3 is connected to the first pin 14 of the fourth 4. The differential output 18 of the Hall configuration is the central contacts 9 and 12. on the second 2 and third 3 pads, the measured magnetic field 19 being parallel to the planes of the pads 1, 2, 3 and 4, and on the long sides of the contacts 5, 8, 11, 14, 6, 9, 12, 15, 7 , 10, 13 and 16.

Действието на конфигурацията на Хол с равнинна магниточувствителност, съгласно изобретението, се основава на генерирането на ефект на Хол чрез успоредно на полупроводниковите равнини магнитно поле (противно на общоприетото вертикално активизиране на явлението на Хол) - закономерност, открита и използвана за първи път от Ч. Руменин и П. Костов, и доразвита от С. Лозанова [1 - 6], е следното. Предвид планарността на омичните контакти 5, 8, 11, 14, 6, 15, 7, 10, 13 и 16, Фигура 1, при включване на източника E_s 17 и отсъствие на магнитно поле В = 0, те представляват еквипотенциални равнини. Токовите траектории през тези контактни повърхности първоначално са насочени вертикално надолу в обема на подложките 1,2,3 и 4, след това стават успоредни на горните им страни, и накрая отново са перпендикулярни към планарните контакти 5, 8, 11, 14, 6, 15, 7, 10, 13 и 16. Следователно токовите линии в подложките 1, 2, 3 и 4 са криволинейни. СъгласноThe action of the Hall configuration with planar magnetic sensitivity according to the invention is based on the generation of a Hall effect by a magnetic field parallel to the semiconductor planes (contrary to the generally accepted vertical activation of the Hall phenomenon) - a regularity first discovered and used by Ch. Rumenin and P. Kostov, and further developed by S. Lozanova [1 - 6], is the following. Given the planarity of the ohmic contacts 5, 8, 11, 14, 6, 15, 7, 10, 13 and 16, Figure 1, when the source E _s 17 is switched on and there is no magnetic field B = 0, they represent equipotential planes. The current trajectories through these contact surfaces are initially directed vertically downwards in the volume of the pads 1,2,3 and 4, then become parallel to their upper sides, and finally are again perpendicular to the planar contacts 5, 8, 11, 14, 6, 15, 7, 10, 13 and 16. Therefore, the current lines in pads 1, 2, 3 and 4 are curvilinear. According to

BG 67219 Bl иновативното накръстно свързване на двойките контакти 5 - 10, 7 - 11, 8 - 16 и 13 -14, посоките на равните по стойност захранващи токове през тях са противоположно насочени. В резултат на геометрична асиметрия, технологични несъвършенства, вътрешни механични напрежения, температурни флуктуации и т.н., на изхода 18, Vis ^Ξ V₉,η, на конфигурацията от Фигура 1 възниква офсет Vis(B = 0) # 0. Фактически съществуването на такова паразитно изходно напрежение означава, че в идентичните структури 1, 2, 3 и 4 съществува електрическа асиметрия. В предложеното решение, Фигура 1, преодоляването на този сериозен сензорен недостатък се постига чрез директното свързване на контакти 5 - 10, 7 - 11, 8 - 16 и 13 - 14 на подложки 1, 2, 3 и 4. При такова нестандартно окъсяване протичат компенсиращи (изравняващи) токове между самите подложки 1, 2, 3 и 4, уеднаквяващи електрическите условия в тях. Ето защо в зоните на двата изходни контакта 9 и 12 в отсъствие на магнитно поле В 19, В = 0, офсетът е драстично редуциран или компенсиран (нулиран), Vis (В = 0) = V₉,i₂(B = 0) = 0. Този подход в сравнение със сложната динамична компенсация на офсета или т.н. токов спининг е съществено опростен и е иманентен на самото техническо решение като крайните резултати и в двата случая са твърде близки.Innovative cross-connection of the pairs of contacts 5 - 10, 7 - 11, 8 - 16 and 13 -14, the directions of the equal in value supply currents through them are opposite. As a result of geometric asymmetry, technological imperfections, internal mechanical stresses, temperature fluctuations, etc., at the output 18, Vis ^Ξ V ₉ , η, the configuration of Figure 1 occurs offset Vis (B = 0) # 0. In fact, the existence of such a parasitic output voltage means that there is an electrical asymmetry in the identical structures 1, 2, 3 and 4. In the proposed solution, Figure 1, overcoming this serious sensory defect is achieved by directly connecting contacts 5 - 10, 7 - 11, 8 - 16 and 13 - 14 to pads 1, 2, 3 and 4. In such a non-standard shortening occur compensating (equalizing) currents between the pads 1, 2, 3 and 4, equalizing the electrical conditions in them. Therefore, in the areas of the two output contacts 9 and 12 in the absence of a magnetic field B 19, B = 0, the offset is drastically reduced or compensated (reset), Vis (B = 0) = V ₉ , i ₂ (B = 0) = 0. This approach compared to complex dynamic offset compensation or so on. current spinning is significantly simplified and is immanent to the technical solution itself as the final results in both cases are very close.

Прилагането на измерваното магнитно поле В 19 успоредно на подложките 1,2, 3 и 4 и на дългите страни на контакти 5, 8, 11, 14, 6, 9, 12, 15, 7, 10, 13 и 16 води до странично (латерално) отклонение на нелинейните токови линии по цялата им дължина. Това е в резултат на действието на силите на Лоренц F_L,i, F_L = qV_dr х В, където q е елементарният товар на електрона, a V_dr е векторът на средната дрейфова скорост на електроните в обемите на подложки 1,2, 3 и 4. (На Фигура 1 магнитният вектор В 19 е перпендикулярен на напречните сечения на структури 1, 2, 3 и 4). В резултат на Лоренцовото отклонение от силите F_L, в зависимост от посоките на захранващите токове в подложките 1, 2, 3 и 4, и на магнитното поле В 19, нелинейните траектории “се свиват” и/или съответно “разширяват”. По тази причина върху планарните контакти 5 и 7, 14 и 16, както и върху изходните терминали 9 и 12 се генерират едновременно Холови потенциали, еднакви по стойност и с противоположен знак: V_H5(B) и - V_H7(B), - V_H,4(B) и V_H16(B), V_H9(B) и -V_H12(B). Фактически измерваното магнитно поле В 19 нарушава електрическата симетрия на токовите траектории спрямо централните контакти 6 и 15 в подложки 1 и 4. Същевременно върху диференциалния изход 18 на конфигурацията възниква напрежение на Хол, V_]8(B) = V₉12(B). То се генерира от противоположно протичащите захранващи токове 18,ю и -Ез.п във втората 2 и третата 3 подложка, водещи до повишаване и съответно понижаване на потенциалите на контакти 9 и 12 от действието в противоположни посоки на силата на Лоренц F_L. Така изходното напрежение V₉,12(B) е резултат от еднакви по стойност и с противоположен знак Холови потенциали върху контактите 9 и 12. Сигналът Vis(B) е линейна и нечетна функция от силата и посоката на общия захранващ ток I₆,i5 и на магнитното поле В 19.The application of the measured magnetic field B 19 in parallel to the pads 1,2, 3 and 4 and to the long sides of contacts 5, 8, 11, 14, 6, 9, 12, 15, 7, 10, 13 and 16 leads to lateral ( lateral) deviation of nonlinear current lines along their entire length. This is due to the action of Lorentz forces F _L , i, F _L = qV _dr х В, where q is the elementary load of the electron, and V _dr is the vector of the average drift velocity of the electrons in the volumes of the substrates 1,2, 3 and 4. (In Figure 1, the magnetic vector B 19 is perpendicular to the cross sections of structures 1, 2, 3 and 4). As a result of the Lorentz deviation from the forces F _L , depending on the directions of the supply currents in the pads 1, 2, 3 and 4, and the magnetic field B 19, the nonlinear trajectories "shrink" and / or "expand" respectively. For this reason, on the planar contacts 5 and 7, 14 and 16, as well as on the output terminals 9 and 12, Hall potentials are generated simultaneously, equal in value and with opposite sign: V _H5 (B) and - V _H7 (B), - V _H , 4 (B) and V _H16 (B), V _H9 (B) and -V _H12 (B). In fact, the measured magnetic field B 19 breaks the electrical symmetry of the current trajectories with respect to the central contacts 6 and 15 in pads 1 and 4. At the same time, a Hall voltage V, _8] (B) = V ₉ 12 (B) arises on the differential output 18 of the configuration. It is generated by the opposing supply currents 18, yu and -Ez.p in the second 2 and third 3 pads, leading to an increase and respectively decrease of the potentials of contacts 9 and 12 of the action in opposite directions of the Lorentz force F _L. Thus, the output voltage V ₉ , 12 (B) is the result of equal in value and with opposite sign Hall potentials on contacts 9 and 12. The signal Vis (B) is a linear and odd function of the strength and direction of the total supply current I ₆ , i5 and the magnetic field B 19.

В новото решение за първи път се използва оригинален способ за повишаване на магниточувствителността на изхода Vi₈(B) с помощта на еднакви по стойност, но с противоположен знак Холови потенциали, генерирани от протичащите токове в първата 1 и четвъртата 4 подложка. По същество структури 1 и 4 заедно с контакти 5, 6 и 7, и съответно 14, 15 и 16 представляват триконтактни елементи на Хол. Генерираните от тези сензори в магнитно поле В 19 Холови потенциали чрез накръстното свързване на контакти 5-10, 7-11, 8 - 16 и 13 - 14 едновременно повдигат и съответно понижават потенциалите на втората 2 и на третата 3 подложка. Напреженията върху подложки 2 и 3, и на изхода 18 са практически с една и съща стойност и с един и същ знак. Способът на свързване, използван в конфигурацията, Фигура 1, осъществява винаги сумиране на тези напрежения на Хол. В резултат изходното напрежение Vi₈(B) в първо приближение се удвоява и магниточувствителността нараства. Същевременно омичните съпротивления на втората 2 и третата 3 подложка изпълняват функциите на товарни резистори, включени към крайните контакти 5 и 7 на първата 1, и 14 и 16 на четвъртата 4 подложка. По такъв начин отпада необходимостта да се използват усложняващи технологични операции и процеси за реализиране на двата товарни резистори от известното решение. Постига се пълна технологична съвместимост чрез еднотипни процеси на силициевите технологии за реализация на новата конфигурация на Хол. В резултат от минимизиране на паразитния офсет и удвоената преобразувателна ефективност измервателната точност на конфигурацията е повишена.In the new solution, for the first time, an original method is used to increase the magnetic sensitivity of the output Vi ₈ (B) by means of equal in value, but with opposite sign Hall potentials generated by the currents in the first 1 and fourth 4 pads. In essence, structures 1 and 4 together with contacts 5, 6 and 7, and 14, 15 and 16, respectively, are three-contact Hall elements. The Hall potentials generated by these sensors in magnetic field B 19 by cross-linking contacts 5-10, 7-11, 8 - 16 and 13 - 14 simultaneously raise and lower the potentials of the second 2 and the third 3 substrate. The voltages on pads 2 and 3, and at the output 18 are practically of the same value and with the same sign. The connection method used in the configuration, Figure 1, always sums these Hall voltages. As a result, the output voltage Vi ₈ (B) doubles in the first approximation and the magnetic sensitivity increases. At the same time, the ohmic resistances of the second 2 and third 3 pads perform the functions of load resistors connected to the terminal contacts 5 and 7 of the first 1, and 14 and 16 of the fourth 4 pad. Thus, there is no need to use complex technological operations and processes for the realization of the two load resistors of the known solution. Full technological compatibility is achieved through the same type of processes of silicon technologies for the implementation of the new Hall configuration. As a result of minimizing parasitic offset and doubling the conversion efficiency, the measurement accuracy of the configuration is increased.

Неочакваният положителен ефект на новото техническо решение е, че посредством оригиналната конструкция и иновативното свързване на подложките 1, 2, 3 и 4 се постига допълнително напрежение на Хол, което се сумира с изходния сигнал, генерирайки повишена чувствителност едновременно с драстично редуциране чрез изравняващи токове на един от най-сериозните недостатъци - офсетът както и опростена технологична реализация.The unexpected positive effect of the new technical solution is that by means of the original design and the innovative connection of the pads 1, 2, 3 and 4 an additional Hall voltage is achieved, which sums the output signal, generating increased sensitivity while drastically reducing by equalizing currents. one of the most serious drawbacks - offset and simplified technological implementation.

Технологичното изпълнение на конфигурацията на Хол се осъществява на основата на силициеви CMOS или BiCMOS интегрални процеси. В този случай се формират п-тип „джобове” в p-Si пластини. Планарните омични контакти 5, 8, 11, 14, 6, 9, 12, 15, 7, 10, 13 и 16 се формират с йонна имплантация и са силно легирани п⁺области в n-Si „джобове”. Силициевите планарни технологии позволяват едновременното формиране на общ чип и на обработващата електронна схемотехника на изходното напрежение Vig(B) в зависимост от конкретното приложение. Конфигурацията е работоспособна и в областта на криогенните температури, например, температурата на кипене на течния азот Т = 77 К, което разширява сферата на приложение, особено при слабополевата магнитометрия и контратероризма.The technological implementation of the Hall configuration is based on silicon CMOS or BiCMOS integrated processes. In this case, p-type "pockets" are formed in p-Si plates. Planar ohmic contacts 5, 8, 11, 14, 6, 9, 12, 15, 7, 10, 13 and 16 are formed by ion implantation and are strongly doped n ⁺ regions in n-Si "pockets". Silicon planar technologies allow the simultaneous formation of a common chip and the processing electronic circuitry of the output voltage Vig (B) depending on the specific application. The configuration is also workable in the field of cryogenic temperatures, for example, the boiling point of liquid nitrogen T = 77 K, which expands the scope of application, especially in low-field magnetometry and counterterrorism.

Claims

Patent claims

1. Hall configuration with planar magnetic sensitivity, containing a rectangular semiconductor substrate with p-type impurity conductivity, on one side three rectangular ohmic contacts are formed successively at equal distances - first, second and third, the first and third are terminal and the second - central, all parallel to its long sides, the measured magnetic field is parallel to the plane of the substrate and the long sides of the contacts, there is also a current source, one terminal of which is connected to the central contact of the substrate, characterized in that there is more three other semiconductor pads (2, 3 and 4), identical to the first (1) and all parallel to each other, on one of the sides of the second (2), third (3) and fourth (4) pads are formed successively at equal distances also three rectangular ohmic contacts - first (8, 11 and 14), second (9, 12 and 15) and third (10, 13 and 16), as the first (8, 11 and 14) and third (10, 13 and 14) 16) are finite, and the latter (9, 12 and 15) - central, all parallel to their long sides, the central contact (15) of the fourth substrate (4) is connected to the other terminal of the current source (17), the first contact (5) of the first substrate (1) is connected to the third contact (10) of the second (2), the third contact (7) of the first pad (1) is connected to the first contact (11) of the third (3), the first contact (8) of the second pad (2) is connected to the third contact (16) of the fourth (4) and the third contact (13) of the third pad (3) is connected to the first contact (14) of the fourth (4), the differential output (18) of the Hall configuration are the central contacts and 12) on the second (2) and third (3) pad.