DE102012221009B4 - Elektronikbauelement, das Hall-Effekt-Gebiete mit drei Kontakten umfasst, und Erfassungsverfahren - Google Patents

Elektronikbauelement, das Hall-Effekt-Gebiete mit drei Kontakten umfasst, und Erfassungsverfahren Download PDF

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Abstract

Elektronikbauelement, das Folgendes aufweist:ein Hall-Effekt-Gebiet (11);einen ersten Kontakt (21), der in oder an einer Oberfläche des Hall-Effekt-Gebiets (11) angeordnet ist, wobei das Elektronikbauelement derart konfiguriert ist, dass der erste Kontakt (21) mindestens vorübergehend als ein erster Versorgungskontakt für das Hall-Effekt-Gebiet (11) fungiert;einen zweiten Kontakt (32), der in oder an der Oberfläche des Hall-Effekt-Gebiets (11) angeordnet ist, wobei das Elektronikbauelement derart konfiguriert ist, dass der zweite Kontakt (32) ein zweiter Versorgungskontakt für das Hall-Effekt-Gebiet (11) ist;einen dritten Kontakt (23), der in oder an der Oberfläche des Hall-Effekt-Gebiets (11) angeordnet ist, wobei das Elektronikbauelement derart konfiguriert ist, dass der dritte Kontakt (23) mindestens vorübergehend als ein Erfassungskontakt fungiert;wobei der erste Kontakt (21) und der dritte Kontakt (23) auf symmetrische Weise zueinander bezüglich des zweiten Kontakts (32) angeordnet sind, wobei eine elektrische Stromverteilung in dem Hall-Effekt-Gebiet (11) durch eine zu messende physikalische Größe beeinflusst wird und wobei ein an dem dritten Kontakt (23) abgegriffenes Erfassungssignal eine Funktion der Stromverteilung ist, wodurch das Erfassungssignal somit die physikalische Größe anzeigt;wobei das Hall-Effekt-Gebiet (11) ein erstes Hall-Effekt-Gebiet ist;wobei der zweite Kontakt (32) ein erster Zwischenverbindungskontakt ist, der in oder an der Oberfläche des ersten Hall-Effekt-Gebiets (11) angeordnet ist;wobei das Elektronikbauelement weiterhin Folgendes aufweist:ein zweites Hall-Effekt-Gebiet (12);ein zweites Paar von Kontakten (22, 24), wobei das Elektronikbauelement derart konfiguriert ist, dass die Kontakte des zweiten Paars von Kontakten (22, 24) abwechselnd als ein zweiter Momentanversorgungskontakt und ein zweiter Momentanerfassungskontakt fungieren, die in oder an einer Oberfläche des zweiten Hall-Effekt-Gebiets (12) angeordnet sind;einen zweiten Zwischenverbindungskontakt (33), der in oder an der Oberfläche des zweiten Hall-Effekt-Gebiets (12) angeordnet ist; undeine Verbindung (42), die konfiguriert ist, den ersten Zwischenverbindungskontakt (32) und den zweiten Zwischenverbindungskontakt (33) zu verbinden, so dass ein dem Elektronikbauelement über den ersten Momentanversorgungskontakt des ersten Paars von Kontakten (21, 23) zugeführter und das Elektronikbauelement über den zweiten Momentanversorgungskontakt des zweiten Paars von Kontakten (22, 24) verlassender elektrischer Strom über die Verbindung (42) von dem ersten Hall-Effekt-Gebiet (11) zu dem zweiten Hall-Effekt-Gebiet (12) geleitet wird;wobei ein an mindestens einem des ersten Momentanerfassungskontakts und des zweiten Momentanerfassungskontakts abgegriffenes Erfassungssignal eine Funktion der Stromverteilung ist, wobei das Erfassungssignal somit die physikalische Größe anzeigt; undwobei das erste Hall-Effekt-Gebiet (11) und das zweite Hall-Effekt-Gebiet (12) voneinander elektrisch isoliert sind.

Description

  • ERFINDUNGSGEBIET
  • Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung betreffen ein Elektronikbauelement und ein Erfassungsverfahren. Das Elektronikbauelement kann insbesondere ein Erfassungsbauelement zum Erfassen einer physikalischen Größe wie etwa eines Magnetfelds oder einer mechanischen Beanspruchung in einem Objekt sein.
  • ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
  • Elektronikbauelemente können zum Erfassen oder Messen physikalischer Größen verwendet werden. Um die Stärke und Richtung eines Magnetfelds parallel zu der Oberfläche z.B. eines Halbleiter-Die zu erfassen oder zu messen, können vertikale Hall-Bauelemente verwendet werden. Die meisten vertikalen Hall-Bauelemente leiden unter der Tatsache dass das Spinning-Current-Verfahren, das zum Aufheben des Nullpunktfehlers der Hall-Bauelemente verwendet wird, nicht sehr gut arbeitet. Bei bekannten Methoden des Spinning-Current-Verfahrens ist es möglich, Restnullpunktfehler von etwa 1 mT zu erhalten. Ein Grund für dieses recht schlechte Offsetverhalten ist in der Asymmetrie des vertikalen Hall-Bauelements zu finden. Wenngleich bekannt ist, wie vier vertikale Hall-Bauelemente geschaltet werden, um die Symmetrie zu verbessern, bewirken die Kontaktwiderstände immer noch restliche Asymmetrien.
  • Eine weitere physikalische Größe, die erfasst oder gemessen werden kann, ist die mechanische Beanspruchung innerhalb eines Objekts wie etwa eines Substrats, insbesondere eines Halbleitersubstrats. Dazu kann ein Elektronikbauelement verwendet werden, das eine ähnliche Struktur wie ein Hall-Bauelement aufweist. Tatsächlich kann es genügen, gewisse interne Verbindungen eines geeigneten Hall-Bauelements geringfügig zu modifizieren, um einen mechanischen Stresssensor zu erhalten.
  • S.V. Lozanova u.a. beschreiben in „Parallel-Field Silicon Hall Effect Microsensors with Minimal Design Complexity", IEEE Sensors Journal, Vol. 9, No. 7, July 2009, Seiten 761 - 766, einen Hall-Sensor mit drei Kontakten, wobei zwei Versorgungskontakte und ein Erfassungskontakt in dieser Reihenfolge nebeneinander angeordnet sind.
  • Ch. Roumenin u.a. beschreiben in „3-D Silicon Vector Sensor Based on a Novel Parallel-Field Hall Microdevice", Sensors and Actuators A, Bd. 110 (2004), Seiten 219 - 227, einen Hall-Sensor mit drei nebeneinander angeordneten Versorgungskontakten und zwei Erfassungskontakten, die auf beiden Seiten der Versorgungskontakte angeordnet sind.
  • Aus der DE 10 2006 037 226 A1 ist eine Hall-Sensorelementpaaranordnung bekannt, bei der zwei Hall-Sensorelemente, die jeweils drei Kontakte aufweisen, parallel zueinander geschaltet sind.
  • KURZE DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
  • Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung liefern ein Elektronikbauelement gemäß einem der Ansprüche 1, 20, und 21. Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung liefern ein Erfassungsverfahren gemäß einem der Ansprüche 22 und 27.
  • Figurenliste
  • Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden hierin beschrieben, wobei auf die beigefügten Zeichnungen Bezug genommen wird.
    • 1A zeigt eine schematische Draufsicht auf ein Elektronikbauelement und einen entsprechenden Querschnitt durch das Elektronikbauelement zur Erläuterung von Teilaspekten;
    • 1B veranschaulicht grafisch Bedingungen für Abstände zwischen drei Kontakten des Hall-Effekt Gebiets zur Erläuterung von Teilaspekten;
    • 2 veranschaulicht zur Erläuterung von Teilaspekten, wie das in 1 gezeigte Elektronikbauelement in einem Spinning-Current-Verfahren verwendet werden kann;
    • 3A zeigt eine schematische Draufsicht auf ein Elektronikbauelement und einen entsprechenden Querschnitt durch das Elektronikbauelement gemäß einer Ausführungsform der Erfindung gemäß einer ersten Phase eines Messzyklus;
    • 3B zeigt einen schematischen Querschnitt durch das Elektronikbauelement von 3A während einer zweiten Phase des Messzyklus;
    • 4A zeigt einen schematischen Querschnitt durch ein Elektronikbauelement gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung während einer ersten Phase eines Messzyklus;
    • 4B zeigt einen schematischen Querschnitt durch das Elektronikbauelement von 4A während einer zweiten Phase des Messzyklus;
    • 5 zeigt einen schematischen Querschnitt durch ein Beispiel eines Elektronikbauelements;
    • 6A zeigt eine grafische Darstellung, die in einer Querschnittsansicht ein simuliertes elektrisches Potential in den zwei Hall-Effekt-Gebieten des in 3A gezeigten Elektronikbauelements darstellt;
    • 6B zeigt eine grafische Darstellung, die in einer Querschnittsansicht simulierte Stromflusslinien innerhalb der beiden Hall-Effekt-Gebiete des in 3A gezeigten Elektronikbauelements darstellt;
    • 7 zeigt eine grafische Darstellung, die für drei verschiedene Magnetfeldwerte das elektrische Potential an einer Oberfläche der beiden Hall-Effekt-Gebiete des Elektronikbauelements gemäß der in 1A gezeigten Ausführungsform und gemäß der Querschnittsansicht des in 4A gezeigten elektrischen Potentials darstellt;
    • 8 zeigt eine schematische Ansicht eines Elektronikbauelements gemäß einer Ausführungsform der Erfindung, wobei das Massepotential als eine Zwischenverbindung zwischen zwei Hall-Effekt-Gebieten dient;
    • 9A zeigt eine schematische Ansicht eines Elektronikbauelements gemäß einer Ausführungsform der Erfindung während einer Betriebsphase mit vier Hall-Effekt-Gebieten, von denen zwei in einer ersten Reihenschaltung geschaltet sind und die anderen beiden Hall-Effekt-Gebiete in einer zweiten Reihenschaltung geschaltet sind;
    • 9B zeigt eine schematische Ansicht eines Elektronikbauelements ähnlich der in 9A gezeigten Ausführungsform während einer Betriebsphase;
    • 10 zeigt eine schematische Ansicht eines Elektronikbauelements gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung während einer Betriebsphase mit vier Hall-Effekt-Gebieten;
    • 11 zeigt zwei schematische Draufsichten auf ein Elektronikbauelement gemäß einer weiteren Ausführungsform der der Erfindung während einer ersten Phase und einer zweiten Phase eines Messzyklus, wobei das Elektronikbauelement vier Hall-Effekt-Gebiete umfasst;
    • 12 zeigt eine schematische Draufsicht auf ein Elektronikbauelement gemäß einer Ausführungsform der Erfindung während einer Betriebsphase mit vier entlang einer Linie angeordneten Hall-Effekt-Gebieten;
    • 13 zeigt eine schematische Draufsicht auf ein Elektronikbauelement gemäß einer Ausführungsform der Erfindung in einer Betriebsphase mit vier in einem Viereck angeordneten Hall-Effekt-Gebieten;
    • 14 zeigt eine schematische Draufsicht auf ein Elektronikbauelement gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung während einer Betriebsphase mit vier in einem Viereck angeordneten Hall-Effekt-Gebieten;
    • 15 zeigt eine schematische Draufsicht auf ein Elektronikbauelement gemäß einer Ausführungsform der Erfindung während einer Betriebsphase mit vier in einem Viereck angeordneten Hall-Effekt-Gebieten und mit diagonalen Reihenschaltungen;
    • 16 zeigt eine schematische Draufsicht auf ein Elektronikbauelement gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung während einer Betriebsphase mit vier in einem Viereck angeordneten Hall-Effekt-Gebieten;
    • 17 zeigt eine schematische Draufsicht auf ein Elektronikbauelement gemäß einer Ausführungsform der Erfindung während einer Betriebsphase mit vier Hall-Effekt-Gebieten, von denen zwei in einer ersten Reihenschaltung geschaltet sind und unter einem Winkel von 90° zu den anderen beiden Hall-Effekt-Gebieten angeordnet sind, die in einer zweiten Reihenschaltung geschaltet sind;
    • 18 zeigt eine schematische Draufsicht auf ein elektrisches Bauelement gemäß Ausführungsform der Erfindung während einerBetriebsphase einer mit vier Hall-Effekt-Gebieten ähnlich der in 17 gezeigten Ausführungsform;
    • 19 zeigt eine schematische Draufsicht auf ein Elektronikbauelement gemäß einer Ausführungsform der Erfindung während einer Betriebsphase, wobei jede Reihenschaltung zwei unter einem Winkel von 90° zueinander angeordnete Hall-Effekt-Gebiete umfasst;
    • 20 zeigt eine schematische Draufsicht auf ein Elektronikbauelement gemäß einer Ausführungsform der Erfindung während einer Betriebsphase ähnlich der in 19 gezeigten Ausführungsform;
    • 21 zeigt eine schematische Draufsicht auf ein Elektronikbauelement gemäß einer Ausführungsform der Erfindung während einer Betriebsphase mit vier in einem Viereck angeordneten Hall-Effekt-Gebieten;
    • 22 zeigt eine schematische Draufsicht auf ein Elektronikbauelement gemäß einer Ausführungsform der Erfindung während einer Betriebsphase ähnlich der in 18 gezeigten;
    • 23 zeigt eine schematische Draufsicht auf ein Elektronikbauelement gemäß einer Ausführungsform der Erfindung während einer Betriebsphase, bei der die Hall-Effekt-Gebiete L-förmig sind;
    • 24 zeigt eine schematische Draufsicht auf ein Elektronikbauelement gemäß einer Ausführungsform der Erfindung während einer Betriebsphase, bei der die Hall-Effekt-Gebiete bogenförmig sind;
    • 25 zeigt ein schematisches Flussdiagramm eines Verfahrens zum Erfassen einer physikalischen Größe gemäß einer Ausführungsform der Erfindung; und
    • 26 zeigt ein schematisches Flussidagramm eines Verfahrens zum Erfassen einer physikalischen Größe gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung. Gleich oder äquivalente Elemente oder Elemente mit gleicher oder äquivalenter Funktionalität sind in der folgenden Beschreibung mit gleichen oder ähnlichen Bezugszeichen bezeichnet.
  • AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
  • In der folgenden Beschreibung werden viele Details dargelegt, um eine gründlichere Erläuterung von Ausführungsformen der hierin offenbarten Lehren bereitzustellen. Für den Fachmann ist es jedoch klar, dass Ausführungsformen der hierin offenbarten Lehren ohne diese spezifischen Details praktiziert werden können. Merkmale der hierin beschriebenen verschiedenen Ausführungsformen können miteinander kombiniert werden, sofern nicht ausdrücklich etwas anderes angegeben ist. Größtenteils werden die Ausdrücke „Hall-Effekt-Gebiet“ und „Wanne“ hier austauschbar verwendet. Dementsprechend kann ein Hall-Effekt-Gebiet eine Wanne oder eine Mulde von einem ersten Leitfähigkeitstyp sein, die in ein Substrat oder eine Wanne vom entgegengesetzten Leitfähigkeitstyp eingebettet ist. Diese Struktur kann eine elektrische Isolation der Wanne gegenüber dem Substrat insbesondere dann bewirken, wenn der resultierende pn-Übergang in Sperrrichtung vorgespannt ist.
  • Das Elektronikbauelement umfasst zwei oder mehr Hall- Effekt-Gebiete, die voneinander isoliert sind. Die elektrische Isolation der beiden Hall-Effekt-Gebiete relativ zueinander kann mehrere Formen annehmen. Gemäß einer ersten Isolationsform sind die zwei oder mehr Hall-Effekt-Gebiete voneinander getrennt, d.h., zwei benachbarte Hall-Effekt-Gebiete sind nicht an einem oder mehreren Orten verbunden, sondern durch ein anderes Material als das Hall-Effekt-Gebietmaterial getrennt. Als eine mögliche Option kann die Wanne in einer seitlichen Richtung mit Hilfe von Gräben isoliert sein, die in der Regel mit einem dünnen Oxid ausgekleidet und/oder gefüllt sind. Als eine weitere Option kann die Wanne gegenüber dem Boden mit Hilfe einer SOI-Struktur (Silicon on Insulator - Silizium auf Isolator) isoliert sein. Wenngleich die Wanne in der Regel einen einzelnen Leitfähigkeitstyp aufweist, kann es vorteilhaft sein, die Dotierkonzentration auf inhomogene Weise, d.h. räumlich variabel, zu konfigurieren. Auf diese Weise kann eine hohe Konzentration des Dotierstoffs in dem Bereich der Kontakte auftreten, wie dies bei tiefen CMOS-Wannenkontakten üblich ist. Als Alternative kann eine Schichtung aus unterschiedlich stark dotierten Schichten angestrebt werden, wie dies zum Beispiel bei einer vergrabenen Schicht der Fall ist. Eine derartige Schichtung kann sich zu einem gewissen Ausmaß aus technologischen Gründen relativ zu anderen Elektronikstrukturen ergeben, die in dem Substrat ausgebildet sind. Das Design des Elektronikbauelements, des Hall-Bauelements oder des Mechanische-Beanspruchung-Sensors müssen dann möglicherweise mit diesen Umständen unter einen Hut gebracht werden, selbst wenn die Schichtung tatsächlich möglicherweise für das Elektronikbauelement, das Hall-Bauelement oder den Mechanische-Beanspruchung-Sensor ungünstig sein mag.
  • Bei einer Ausführungsform kann das Hall-Effekt-Gebiet ein n-dotierter Halbleiter sein, da dies eine etwa dreifach höhere Mobilität und folglich einen höheren Hall-Faktor als mit einem p-dotierten Halbleiter liefert. Die Dotierkonzentration in dem funktionalen Teil des Hall-Effekt-Gebiets liegt bei einem Beispiel in der Regel im Bereich von 1015 cm-3 bis 1017 cm-3.
  • Ein weiteres mögliches Material für die Hall-Effekt-Gebiete ist Permalloy, das eine magnetische Nickel-Eisen-Legierung ist, oder ein Material ähnlich Permalloy. Permalloy weist eine niedrige Koerzitivfeldstärke, eine Magnetostriktion von fast Null, eine hohe magnetische Permeabilität und einen signifikanten anisotropen Magnetowiderstand auf. Je nach der Stärke und der Richtung eines angelegten Magnetfelds kann in der Regel eine Variation des elektrischen Widerstands von Permalloy innerhalb eines Bereichs von etwa 5% beobachtet werden. Dieser Effekt kann auf ähnliche Weise wie der in einem Halbleiter auftretende Hall-Effekt zum Erfassen und/oder Messen eines Magnetfelds verwendet werden und ist in der Literatur als anormaler Hall-Effekt bekannt.
  • Die hierin offenbarten Lehren werden in Verbindung mit einem Spinning-Current-Prinzip verwendet, bei dem Versorgungs- und Erfassungsanschlüsse in aufeinanderfolgenden Taktphasen/Betriebsphasen vertauscht werden. Somit sind die Versorgungs-/Erfassungskontakte konfiguriert, alternativ als ein Momentanversorgungskontakt und ein Momentanerfassungskontakt zu fungieren, d.h., als Momentanversorgungs-/-erfassungskontakte auf alternative Weise zu fungieren. Ein Erfassungsanschluss in einem vertikalen Hall-Bauelement entspricht einem vorbeifließenden elektrischen Strom. Ein Magnetfeld (parallel zu der Die-Oberfläche und senkrecht zu den Stromflusslinien) kann das Potential an den Kontakt (der sich in der Regel an der Oberfläche des Die befindet) effizient anheben oder herunterziehen. Der Ausdruck „vertikaler Hall-Effekt“ oder „vertikales Hall-Bauelement“ kann so gesehen werden, dass er aus der Tatsache abgeleitet wird, dass der Hall-Effekt in einem vertikalen Hall-Bauelement in einer vertikalen Richtung wirkt (falls die Oberfläche des Substrats per Definition als horizontal angenommen wird). Abgesehen von einer Klassifizierung von Hall-Bauelementen in „horizontale Hall-Bauelemente“ und „vertikale Hall-Bauelemente“, können sie auch hinsichtlich der Richtung unterschieden werden, in der der Strom in einem Gebiet fließt, wo er den Hall-Effekt erfährt. Bei einem Hall-Bauelement unter Verwendung des „vertikalen Strommodus“ fließt der elektrische Strom im Wesentlichen in einer vertikalen Richtung bezüglich der Oberfläche (die als horizontal angenommen wird). In einem Hall-Bauelement unter Verwendung des „horizontalen Strommodus“ fließt der elektrische Strom im Wesentlichen in einer horizontalen Richtung, d.h. parallel zu der (horizontalen) Substratoberfläche, mindestens in einem Gebiet, wo der Hall-Effekt auf den elektrischen Storm wirkt und erfasst werden kann.
  • Die Hall-Effekt-Gebiete sind auf isolierte Weise voneinander ausgebildet (beispielsweise in dem gleichen Substrat, mit einer isolierenden Struktur oder mindestens einem im Wesentlichen stromfreien Gebiet zwischen ihnen oder in zwei verschiedenen Substraten), aber galvanisch in einer Reihenschaltung geschaltet. Ein elektrischer Strom tritt in die Reihenschaltung an einem ersten Versorgungskontakt ein und verlässt die Reihenschaltung an einem zweiten Versorgungskontakt.
  • Bei einigen Konfigurationen kann ein leitendes Gebiet wie etwa eine n+-vergrabene Schicht (nBL) bei einer zweiten Oberfläche der Hall-Effekt-Gebiete gegenüber der ersten Oberfläche vorliegen. Gemäß den hierin offenbarten Lehren sind die Kontakte, die in der oder den ersten Oberflächen oder an der oder den ersten Oberflächen des oder der Hall-Effekt-Gebiete ausgebildet sind, elektrisch von dem leitenden Gebiet getrennt. Insbesondere existiert keine niederohmige Verbindung wie etwa eine oder mehrere n+-Senken zwischen einem der mindestens sechs Kontakte und dem leitenden Gebiet (z.B. der nBL). Vielmehr sind die Kontakte und das leitende Gebiet um mindestens einen Abschnitt des relativ hochohmigen Hall-Effekt-Gebiets getrennt. Mit anderen Worten durchquert eine elektrische Verbindung zwischen einem der mindestens sechs Kontakte und dem leitenden Gebiet das entsprechende Hall-Effekt-Gebiet oder einen Abschnitt davon (in der Regel in einer vertikalen Richtung) .
  • 1A zeigt eine schematisch Draufsicht auf ein und einen schematischen Querschnitt durch ein Elektronikbauelement 10. Das Elektronikbauelement 10 umfasst ein Hall-Effekt-Gebiet 11 und drei an einer Oberfläche des Hall-Effekt-Gebiets 11 angeordnete Kontakte 21, 32, 23. Ein erster Kontakt 21 ist konfiguriert, mindestens vorübergehend als ein Versorgungskontakt zu fungieren. Somit fließt ein dem Hall-Effekt-Gebiet 11 zuzuführender elektrischer Strom über den ersten Kontakt 21 in das Hall-Effekt-Gebiet 11. Ein zweiter Kontakt 32 ist konfiguriert, als ein weiterer Versorgungskontakt zu fungieren, so dass der elektrische Strom das Hall-Effekt-Gebiet 11 über den zweiten Kontakt 32 verlässt. Man beachte, dass die Richtung des elektrischen Stroms umgekehrt werden kann, so dass der elektrische Strom über den weiteren Versorgungskontakt (zweiten Kontakt) 32 in das Hall-Effekt-Gebiet 11 fließt und selbiges über den Versorgungskontakt (ersten Kontakt) 21 verlässt. Ein dritter Kontakt 23 ist konfiguriert, mindestens vorübergehend als ein Erfassungskontakt zu fungieren.
  • Während eines Betriebs des Elektronikbauelements 10 fließt der elektrische Strom von dem ersten Kontakt 21 zu dem zweiten Kontakt 32 oder umgekehrt und bewirkt eine Stromverteilung in dem Hall-Effekt-Gebiet 11. Die Stromverteilung kann durch eine physikalische Größe wie etwa ein Magnetfeld oder eine mechanische Beanspruchung in dem Hall-Effekt-Gebiet beeinflusst werden. Ein an dem dritten Kontakt 23 abgegriffenes Erfassungssignal wird durch die variierende Stromverteilung und somit auch durch die physikalische Größe beeinflusst.
  • 1A zeigt das Elektronikbauelement in einer ersten möglichen Konfiguration, in der der erste Kontakt 21 der Versorgungskontakt ist und der dritte Kontakt 23 der Erfassungskontakt ist. Bei einer zweiten möglichen Konfiguration kann der erste Kontakt 21 als ein Erfassungskontakt fungieren und der dritte Kontakt 23 als ein Versorgungskontakt. Die erste und zweite mögliche Konfiguration können auf abwechselnde Weise verwendet werden, so dass ein Spinning-Current-Verfahren erhalten wird.
  • Der erste Kontakt 21 und der dritte Kontakt 23 sind auf im Wesentlichen symmetrische Weise zueinander bezüglich des zweiten Kontakts 32 angeordnet (d.h., wenn der zweite Kontakt 32 als eine Symmetriemitte genommen wird). Mit anderen Worten befindet sich der zweite Kontakt, der als der permanente Versorgungskontakt dient, in der Symmetriemitte des ersten und dritten Kontakts 21, 23, d.h., eine entsprechende Symmetrieachse erstreckt sich in der y-z-Ebene durch den zweiten Kontakt 32. Der erste Kontakt 21 befindet sich auf einer ersten Seite der Symmetrieachse und der dritte Kontakt 23 auf einer gegenüberliegenden zweiten Seite der Symmetrieachse.
  • Bei der in 1A gezeigten Ausführungsform ist der Abstand zwischen dem ersten Kontakt 21 und dem zweiten Kontakt 32 im Wesentlichen gleich dem Abstand zwischen dem zweiten Kontakt 32 und dem dritten Kontakt 23. Zudem ist der Abstand zwischen dem Versorgungskontakt 21 und dem weiteren Versorgungskontakt 32 kleiner als der Abstand zwischen dem Versorgungskontakt 21 und dem Erfassungskontakt 23. Die drei Kontakte 21, 32 und 23 brauchen nicht entlang einer geraden Linie angeordnet zu sein, wie in 1A gezeigt, sondern können viel mehr auf viele andere Weisen angeordnet sein, wie etwa in einem Dreieck oder entlang eines Bogens.
  • Der Ausdruck „im Wesentlichen symmetrisch“ bedeutet, dass eine Abmessung von einem perfekt symmetrischen Wert innerhalb eines Toleranzbereichs (beispielsweise aufgrund von Herstellungstoleranzen in der Größenordnung von 1%, 5% oder 10%) abweichen können und immer noch als symmetrisch angesehen werden. Im Allgemeinen sollte der Ausdruck „im Wesentlichen“, wie er hier in verschiedenen Kontexten verwendet wird, so verstanden werden, dass er einen Toleranzbereich um einen klaren Wert herum umfasst.
  • 1B zeigt grafisch die Bedingungen für den ersten Abstand und den zweiten Abstand, die für mindestens einige Ausführungsformen der hierin offenbarten Lehren relevant sind. Zur Erinnerung: Der erste Abstand ist der Abstand zwischen dem ersten Kontakt 21 und dem dritten Kontakt 23. Der zweite Abstand ist der Abstand zwischen dem zweiten Kontakt 32 und dem dritten Kontakt 23. Der dritte Kontakt 23 ist der (Momentan-) Erfassungskontakt und ist weiter weg von mindestens einem der beiden Versorgungskontakte als ein Abstand zwischen den beiden Versorgungskontakten 21, 32. Ein Kreis um den ersten Kontakt 21 mit einem Radius R21 gibt ein Gebiet an, in dem sich der dritte Kontakt 23 näher an dem ersten Kontakt 21 befinden würde als der zweite Kontakt 32. Ein weiterer Kreis um den zweiten Kontakt 32 mit einem Radius R22 gibt ein Gebiet an, in dem der dritte Kontakt 23 näher an dem zweiten Kontakt 32 liegen würde als der erste Kontakt 21. Die Bedingung für die Abstände der drei Kontakte 21, 32, 23 lautet, dass der dritte Kontakt 23 weiter weg liegt von mindestens einem des ersten Kontakts 21 und des zweiten Kontakts 32 als der Abstand zwischen dem ersten und zweiten Kontakt 21, 32. Diese Bedingung ist in der Schnittstelle zwischen den beiden Kreisen mit den Radien R21 und R22 nicht erfüllt.
  • Dass die vorgeschlagene Anordnung der beiden Versorgungskontakte im Wesentlichen beieinander liegt, während der Erfassungskontakt abseits von den beiden Versorgungskontakten angeordnet ist, ist eine Abweichung von existierenden Designprinzipien für Hall-Bauelemente, wobei der oder die Erfassungskontakte in der Regel zwischen den zwei (oder mehr) Versorgungskontakten angeordnet sind. Die hierin offenbarten Lehren basieren auf der Einsicht, dass sich der Erfassungskontakt nicht tatsächlich „zwischen“ den Versorgungskontakten befinden muss (d.h. nahe an der kürzesten Stromflusslinie zwischen den beiden Versorgungskontakten), dass aber ein nützliches Erfassungssignal auch an einem Erfassungskontakt erhalten werden kann, der sich abseits von zwei nebeneinander platzierten Versorgungskontakten befindet. Diese Anordnung von Kontakten eröffnete eine neue Möglichkeit zum Erzeugen eines Spinning-Current-Verfahrens mit Taktphasen mit viel besserer Symmetrie als im Stand der Technik, wie unten erläutert wird.
  • In der Praxis ist das Ausgangssignal des Elektronikbauelements 10 in der Regel einem relativ großen Nullpunktfehler unterworfen. Es ist möglich, Funktionen des ersten Versorgungskontakts und des Erfassungskontakts während einer zweiten Betriebsphase (Taktphase) zu vertauschen. In der Theorie heben sich die beiden in beiden Betriebsphasen beobachteten Nullpunktfehler gegenseitig auf. Dies funktioniert jedoch in der Praxis nicht gut, da ein riesiges Signal während jeder Betriebsphase abgetastet werden muss, von dem nur ein kleiner Teil die Magnetfeldinformationen enthält (nur etwa 1/1000), so dass der Abtastschritt für kleine Fehler in dem Abtastprozess nicht ordnungsgemäß funktioniert. Deshalb werden in der Praxis mindestens zwei Bauelemente (und somit zwei Hall-Effekt-Gebiete) verwendet. Auf diese Weise kann die Differenz beider Erfassungssignale von beiden Hall-Effekt-Gebieten oder - mulden pro Betriebsphase ausgewertet werden und das riesige Gleichtaktsignal kann umgangen werden. Dies wird in Verbindung mit einigen der folgenden Figuren erläutert, beispielsweise 10.
  • 2 zeigt das Elektronikbauelement 10 während einer ersten Taktphase eines Spinning-Current-Zyklus und während einer zweiten Taktphase des Spinning-Current-Zyklus. Das Elektronikbauelement 10 umfasst das Hall-Effekt-Gebiet 11 mit drei Kontakten 21, 32, 23, wobei die beiden äußeren Kontakte 21, 23 symmetrisch bezüglich des mittleren Kontakts 32 liegen. Der mittlere Kontakt 32 ist ein Versorgungskontakt, durch den im Wesentlichen der ganze elektrische Strom in das Hall-Effekt-Gebiet 11 und aus diesem heraus fließt. Die beiden anderen Kontakte 21, 23 sind ein Momentanversorgungskontakt beziehungsweise ein Momentanerfassungstakt und werden (hinsichtlich ihrer Funktionen) in verschiedenen Betriebsmodi und/oder Taktzyklen vertauscht. Somit fungiert der erste Kontakt 21 während der zweiten Taktphase als ein Momentanerfassungskontakt und der dritte Kontakt 23 während der zweiten Taktphase als ein Momentanversorgungskontakt.
  • Das in 2 gezeigte Elektronikbauelement 10 kann betrieben werden, indem die an den Momentanerfassungskontakten während der ersten und zweiten Taktphase abgetasteten oder abgegriffenen Erfassungssignale subtrahiert werden, um ein Magnetfeld zu messen. Die Subtraktion kann mit Hilfe eines Subtraktionselements 9 durchgeführt werden. Im Gegensatz dazu ergibt das Addieren der beiden Erfassungssignale ein Ausgangssignal, das eine mechanische Beanspruchung in dem Hall-Effekt-Gebiet 11 anzeigt.
  • 3A zeigt eine schematische Draufsicht auf ein Elektronikbauelement 10 gemäß einer Ausführungsform der hierin offenbarten Lehren und unter der schematischen Draufsicht einen schematischen Querschnitt durch das gleiche Elektronikbauelement. Das Elektronikbauelement 10 umfasst ein erstes Hall-Effekt-Gebiet 11 und ein zweites Hall-Effekt-Gebiet 12. Die Hall-Effekt-Gebiete 11 und 12 können in einem Halbleitersubstrat ausgebildet werden, indem der Halbleiter lokal dotiert wird, um zum Beispiel ein Halbleitermaterial vom n-Typ zu erhalten (ein Halbleiter vom n-Typ weist mehr Elektronen als Löcher auf). Ein Momentanversorgungskontakt 21 und ein Momentanerfassungskontakt 23 sind auf einer Oberfläche des ersten Hall-Effekt-Gebiets 11 ausgebildet. Ein Momentanversorgungskontakt 22 und ein Momentanerfassungskontakt 24 sind auch auf einer Oberfläche des zweiten Hall-Effekt-Gebiets 12 ausgebildet. Die Versorgungskontakte 21, 22 und die Erfassungskontakte 23, 24 sind Spinning-Current-Kontakte, die konfiguriert sind, während einer ersten Betriebsphase eines Spinning-Current-Zyklus als Versorgungskontakte zu fungieren und während einer zweiten Betriebsphase des Spinning-Current-Zyklus als Erfassungskontakte zu fungieren oder umgekehrt. Der Momentanversorgungskontakt 21 und der Momentanerfassungskontakt 23 an dem ersten Hall-Effekt-Gebiet 11 bilden ein erstes Paar von Kontakten. Der Momentanversorgungskontakt 22 und der Momentanerfassungskontakt 24 bei dem zweiten Hall-Effekt-Gebiet 12 bilden ein zweites Paar von Kontakten. 3A zeigt das Elektronikbauelement 10 in einer Konfiguration entsprechend einer ersten Taktphase des Spinning-Current-Zyklus. Ein elektrischer Strom tritt an dem Spinning-Current-Kontakt 21 (erster Momentanversorgungskontakt) in das erste Hall-Effekt-Gebiet 11 ein und verlässt das zweite Hall-Effekt-Gebiet 12 bei dem Spinning-Current-Kontakt 22 (dem zweiten Momentanversorgungskontakt), der in der dargestellten Konfiguration mit einem Massenpotential verbunden ist. Die beiden Spinning-Current-Kontakte 23 und 24 sind konfiguriert, während der ersten Taktphase als Momentanerfassungskontakte zu fungieren. In einer in 3B gezeigten zweiten Taktphase sind die beiden Spinning-Current-Kontakte (frühere Erfassungskontakte) 23 und 24 konfiguriert, als Momentanversorgungskontakte zu fungieren, und die früheren Versorgungskontakte 21 und 22 sind konfiguriert, als Momentanerfassungskontakte zu fungieren. Es ist in der Regel vorteilhaft, zwischen den Kontakten 21 und 23 sowie zwischen den Kontakten 22 und 24 einen hohen Symmetriegrad zu haben.
  • Das in 3A gezeigte Elektronikbauelement 10 umfasst weiterhin zwei Zwischenverbindungskontakte 32, 33. Die Zwischenverbindungskontakte 32 und 33 sind mit Hilfe einer elektrisch leitenden Verbindung 42 elektrisch miteinander verbunden. Die Zwischenverbindungskontakte sind von den Spinning-Current-Kontakten verschieden. In 3A befindet sich der Zwischenverbindungskontakt 32 räumlich zwischen den Spinning-Current-Kontakten 23 und 21, d.h. zwischen den Kontakten des ersten Paars. Der zweite Zwischenverbindungskontakt 33 befindet sich räumlich zwischen den Spinning-Current-Kontakten 24 und 22 (zwischen dem zweiten Paar von Kontakten). Während der ersten Taktphase fließt der an dem Spinning-Current-Kontakt 21 eingegebene elektrische Strom entlang eines Stromwegs, der das erste Hall-Effekt-Gebiet 11 und das zweite Hall-Effekt-Gebiet 12 beinhaltet, bis er das zweite Hall-Effekt-Gebiet 12 an dem Spinning-Current-Kontakt 22 verlässt. Das erste Hall-Effekt-Gebiet 11 und das zweite Hall-Effekt-Gebiet 12 bilden eine Reihenschaltung zwischen dem ersten Momentanversorgungskontakt 21 und dem zweiten Momentanversorgungskontakt 22. Man beachte, dass der erste und zweite Momentanerfassungskontakt 23 und 24 in der Regel an eine hochohmige Erfassungsschaltungsanordnung angeschlossen sind, so dass im Wesentlichen kein elektrischer Strom oder nur ein vernachlässigbarer elektrischer Strom in die beiden Hall-Effekt-Gebiete 11, 12 über die Momentanerfassungskontakte 23, 24 eintritt oder sie darüber verlässt. Der leitende Weg für den elektrischen Strom ist in dem schematischen Querschnitt von 3A angegeben. Der leitende Weg führt von dem Versorgungskontakt 21 nach links und ein Teil des elektrischen Stroms läuft unter dem (und möglicherweise teilweise durch den) ersten Momentanerfassungskontakt 23. Der leitende Weg geht weiter über die Zwischenverbindungskontakte 32 und 33 und die Verbindung 42 zu dem zweiten Hall-Effekt-Gebiet 12. Innerhalb des zweiten Hall-Effekt-Gebiets 12 fließt ein Teil des elektrischen Stroms direkt nach rechts in der Richtung des zweiten Momentanversorgungskontakts 22. Jedoch fließt ein anderer Teil des elektrischen Stroms nach links, verläuft unter dem (und möglicherweise teilweise durch den) zweiten Momentanerfassungskontakt 24, dreht sich herum, um nach rechts zu fließen, und verlässt das zweite Hall-Effekt-Gebiet 12 über den zweiten Momentanversorgungskontakt 22.
  • Wie oben erwähnt, fließt der elektrische Strom durch zwei Hall-Effekt-Gebiete 11, 12, die über die Verbindung 42 in Reihe geschaltet sind. Auf diese Weise können zwei Bauelemente unter Verwendung des gleichen Stroms betrieben werden, was das Signal-RauschVerhältnis (SNR - Signal to Noise Ratio) bei einem festen Stromverbrauch erhöht. Auf den ersten Blick könnte man sich überlegen, ein einzelnes Bauelement mit einem verdoppelten Innenwiderstand zu entwerfen. Wenngleich dies im Grunde wahr ist, ist es in der Regel nicht so leicht, dies zu erreichen (möglicherweise sogar fast unmöglich), wenn eine vertikale Hall-Sonde involviert ist, da die Tiefer der Mulde skaliert werden müsste, was aufgrund von den Herstellungsprozess betreffenden Gründen möglicherweise nicht immer möglich ist.
  • Die Verbindung 42 kann ein Draht, eine leitende Bahn, eine Streifenleitung, ein Elektronikbauelement wie etwa ein leitender MOS-Transistor (MOS: Metal-Oxide-Semiconductor - Metalloxidhalbleiter) , ein Widerstand, eine Diode, eine komplexere Schaltung (z.B. eine gesteuerte Stromquelle) oder ein anderes Mittel zum Leiten eines elektrischen Stroms von dem ersten Hall-Effekt-Gebiet zu dem zweiten Hall-Effekt-Gebiet sein oder umfassen. Andere Verbindungen zwischen zwei oder mehr Hall-Effekt-Gebieten, die unten beschrieben werden, können ebenfalls ein Draht, eine leitende Bahn, eine Streifenleitung, ein Elektronikbauelement, wie etwa ein Transistor, oder ein anderes Mittel zum Leiten von elektrischem Strom sein oder umfassen.
  • Die Zwischenverbindungskontakte 32, 33 können relativ groß sein, um die Verbindung relativ niederohmig zu machen und um den Spannungsabfall an den Zwischenverbindungskontakten 32, 33 zu reduzieren. Mindestens einer der Zwischenverbindungskontakte 32, 33 kann eine große effektive Oberfläche für eine niederohmige Verbindung zwischen dem Zwischenverbindungskontakt und dem entsprechenden Hall-Effekt-Gebiet aufweisen.
  • Der erste Momentanversorgungskontakt 21, bei dem der elektrische Strom in die Hall-Effekt-Gebiete 11, 12 eintritt, ist an dem ersten Hall-Effekt-Gebiet 11 vorgesehen, während der zweite Momentanversorgungskontakt, bei dem der elektrische Strom die Hall-Effekt-Gebiete 11, 12 verlässt, an dem zweiten Hall-Effekt-Gebiet vorgesehen ist. Die Richtung, in der der Strom durch die Hall-Effekt-Halbleiterbauelementgebiete 11, 12 fließt, wo er eintritt und wo er das Elektronikbauelement verlässt, ist im Grunde eine Designoption und kann modifiziert werden. Die Richtung des Stroms könnte zudem vertauscht werden, z.B. während einer optionalen dritten Betriebsphase und einer optionalen vierten Betriebsphase des Spinning-Current-Verfahrens. Wie in der schematischen Querschnittsansicht von 3A zu sehen ist, läuft der elektrische Strom in entgegengesetzten Richtungen unter den Momentanerfassungskontakten 23 und 24 des ersten beziehungsweise zweiten Hall-Effekt-Gebiets, so dass aufgrund des Hall-Effekts- das elektrische Potential an einem der Momentanerfassungskontakte infolge der Anwesenheit eines Magnetfelds zunimmt, während das elektrische Potential an dem anderen Momentanerfassungskontakt abnimmt. Die beiden Erfassungskontakte befinden sich jedoch auf verschiedenen Gleichtaktpotentialen. Dies bedeutet, dass (sogar) ohne Anwesenheit eines Magnetfelds die elektrischen Potentiale an den Momentanerfassungskontakten 23 und 24 allgemein ungleich sind. Das elektrische Potential an dem ersten Momentanerfassungskontakt 23 liegt näher an einem elektrischen Potential eines positiven Pols der Stromversorgung (die mit dem Versorgungskontakt 21 verbunden ist), wohingegen das elektrische Potential an dem zweiten Momentanerfassungskontakt 24 näher an dem Massepotential liegt (das mit dem Versorgungskontakt 22 verbunden ist).
  • Das erste und zweite Hall-Effekt-Gebiet 11, 12 können bezüglich einer Symmetrieachse oder einer Symmetrieebene symmetrisch sein. Die beiden Zwischenverbindungskontakte 32, 33 können ebenfalls bezüglich der Symmetrieachse oder der Symmetrieebene symmetrisch sein. In 3A beispielsweise kann sich eine erste Symmetrieachse oder eine Symmetrieebene für das Elektronikbauelement zwischen dem ersten Hall-Effekt-Gebiet 11 und dem zweiten Hall-Effekt-Gebiet 12 in der y-z-Ebene befinden, und eine zweite Symmetrieachse oder Symmetrieebene nur für das erste Hall-Effekt-Gebiet 11 kann sich an dem Zwischenverbindungskontakt 32 in der y-z-Ebene befinden. Das Elektronikbauelement 10 kann weiterhin eine Symmetrieachse in der x-y-Ebene aufweisen. Bezüglich der Symmetrie des Elektronikbauelements 10 ist anzumerken, dass es in der Regel nicht notwendig sein mag, zwischen Versorgungskontakten und Erfassungskontakten zu unterscheiden, da diese in der Regel nur vorübergehende Funktionen der entsprechenden Spinning-Current-Kontakte sind.
  • Wie aus 3A und einigen der nachfolgenden Figuren ersichtlich ist, können das erste und zweite Hall-Effekt-Gebiet 11, 12 entlang einer Linie angeordnet sein. Die Linie kann sich entlang der Längsachse des ersten und zweiten Hall-Effekt-Gebiets 11, 12 erstrecken, so dass die Längsachsen im Wesentlichen zusammenfallen. Das erste und zweite Hall-Effekt-Halbleiterbauelement sind in diesem Fall in Längsrichtung versetzt. Somit sind das erste Ende des ersten Hall-Effekt-Gebiets 11 und das zweite Ende des zweiten Hall-Effekt-Gebiets 12 äußere Enden, und das zweite Ende des ersten Hall-Effekt-Gebiets 11 und das erste Ende des zweiten Hall-Effekt-Gebiets 12 sind innere Enden bezüglich der Elektronikbauelementstruktur.
  • Einige Elektronikbauelemente, insbesondere Hall-Bauelemente, die nicht durch die hierin offenbarten Lehren abgedeckt sind, verwenden eine Anordnung mit ähnlichen Hall-Bauelementen, aber einer unterschiedlichen Verbindung und einem unterschiedlichen Betrieb der Hall-Bauelemente. Ein derartiges Bauelement besteht aus einem Hall-Effekt-Gebiet mit vier Kontakten. In einer ersten Taktphase werden zwei nicht benachbarte Kontakte als Versorgungsanschlüsse und die beiden anderen als Erfassungsanschlüsse verwendet. In einer zweiten Taktphase sind sie vertauscht. Einem durch die hierin offenbarten Lehren nicht abgedeckten Bauelement fehlt es in der Regel an Symmetrie, und deshalb weist die Spannung zwischen beiden Erfassungsanschlüssen selbst bei einem verschwindenden Magnetfeld einen riesigen Wert auf (d.h. einen riesigen Offsetfehler). Wenngleich der Offset in der zweiten Taktphase ein anderes Vorzeichen aufweist, wird dies in der Praxis aufgrund der Nichtlinearität des Bauelements nicht aufgehoben.
  • Gemäß den hierin offenbarten Lehren wird ein vertikales Doppel-Wannen-, Drei-Kontakt-Hall-Bauelement offenbart. Insbesondere umfasst das vertikale Hall-Bauelement drei Kontakte pro Wanne. Zwei Wannen oder Hall-Effekt-Gebiete sind durch einen Draht oder allgemeiner durch eine elektrisch leitende Verbindung verbunden. Bei Berücksichtigung der ersten Taktphase des Spinning-Current-Verfahrens besitzt jede Wanne drei Kontakte, nämlich einen Versorgungskontakt, einen Erfassungskontakt und einen mit dem Draht oder der Verbindung verbundenen Kontakt. Der Versorgungskontakt der ersten Wanne ist mit dem positiven Versorgungskontakt verbunden, während der Versorgungskontakt der zweiten Wanne mit dem negativen Versorgungskontakt verbunden ist. Deshalb tritt der elektrische Strom in die erste Wanne 11 durch den Versorgungskontakt 21 der ersten Wanne ein, fließt dann durch die erste Wanne 11 in den (Zwischen-) Verbindungskontakt 33, der einen Kontakt zwischen der ersten Wanne 11 und dem verbindenden Draht 42 herstellt. Dann fließt er durch den Draht 42 in die zweite Wanne 12, wo er durch die Wanne 12 in den negativen Versorgungskontakt 22 der zweiten Wanne fließt. Durch Fließen durch die erste und zweite Wanne stellt der Strom eine Potentialverteilung in der beziehungsweise den Wannen 11, 12 her. Diese Potentialverteilung wird hauptsächlich durch die Menge an elektrischem Strom bestimmt, die durch die Wanne fließt, und durch die Leitfähigkeit der Wanne. Diese Leitfähigkeit kann ein Skalar sein, doch ist sie üblicherweise ein Tensor der zweiten Stufe, der verschiedene Leitfähigkeitswerte in verschiedenen Richtungen aufweist. In Anwesenheit von Magnetfeldern besitzt der Leitfähigkeitstensor einige kleine magnetisch-leitende Teile, die magnetoresistive Effekte und den Hall-Effekt beschreiben. Letzerer umfasst den Einfluss der Lorentz-Kraft, die durch das Magnetfeld auf die den elektrischen Stromfluss darstellenden beweglichen Ladungen hergestellt wird. Umgekehrt besitzt der Leitfähigkeitstensor in Anwesenheit von mechanischer Beanspruchung einige kleine piezoresistive Teile.
  • Eine weitere Möglichkeit zum Beschreiben des in 3A gezeigten Elektronikbauelements 10 wird nun vorgelegt. Das Elektronikbauelement 10 umfasst ein erstes Hall-Effekt-Gebiet 11 und eine erste Gruppe von drei Kontakten 21, 32, 23, die in oder an einer Oberfläche des ersten Hall-Effekt-Gebiets 11 angeordnet sind. Die erste Gruppe von drei Kontakten 21, 32, 23 ist entlang einer Linie angeordnet, so dass die erste Gruppe zwei äußere Kontakte 21, 23 und einen inneren Kontakt 32 umfasst. Die beiden äußeren Kontakte 21, 23 sind konfiguriert, auf abwechselnde Weise als ein Momentanversorgungskontakt und ein Momentan-erfassungskontakt zu fungieren. Das Elektronikbauelement 10 umfasst weiterhin ein zweites Hall-Effekt-Gebiet 12 und eine zweite Gruppe von drei Kontakten 24, 33, 22, die in oder an einer Oberfläche des zweiten Hall-Effekt-Gebiets 12 angeordnet sind. Die zweite Gruppe von Kontakten 24, 33, 22 ist entlang einer Linie angeordnet, so dass die zweite Gruppe zwei äußere Kontakte 24, 22 und einen inneren Kontakt 33 umfasst. Die beiden äußeren Kontakte 24, 22 sind konfiguriert, auf abwechselnde Weise als Momentanversorgungskontakt und Momentanerfassungs-kontakt zu fungieren. Der innere Kontakt 32 der ersten Gruppe ist mit dem inneren Kontakt 33 der zweiten Gruppe verbunden, so dass das erste Hall-Effekt-Gebiet 11 und das zweite Hall-Effekt-Gebiet 12 bezüglich des ersten Momentanversorgungskontakts 21 und des zweiten Momentanversorgungskontakts 22 in Reihe geschaltet sind.
  • 3B zeigt einen schematischen Querschnitt durch das Elektronikbauelement 10 von 3A während einer zweiten Taktphase des Messzyklus, zum Beispiel eines Spinn-Current-Zyklus. Die früheren Versorgungskontakte 21, 22 fungieren als Momentanerfassungskontakte während der zweiten Taktphase. Die früheren Erfassungskontakte 23, 24 wiederum fungieren als Momentanversorgungskontakte während der zweiten Taktphase. Der frühere Versorgungskontakt 21 und der frühere Erfassungskontakt 23 des ersten Hall-Effekt-Gebiets 11 bilden ein erstes Paar von Kontakten, die sich bezüglich ihrer Funktionen als Versorgungskontakt und Erfassungskontakt abwechseln. Hinsichtlich des zweiten Hall-Effekt-Gebiets 12 bilden der frühere Versorgungskontakt 22 und der frühere Erfassungskontakt 24 ein zweites Paar von Kontakten, die bezüglich der Funktion als Momentanversorgungskontakt und Momentanerfassungskontakt im Verlauf eines Messzyklus abwechseln. Aus 3B ist ersichtlich, dass der elektrische Strom während der zweiten Taktphase von dem Momentanversorgungskontakt 23 zu dem Zwischenverbindungskontakt 32 fließt, wobei ein Teil relativ direkt von links nach rechts und ein anderer Teil entlang einer relativ langen Schleife fließt, die unter dem (und möglicherweise teilweise durch den) Momentanerfassungskontakt 21 in dem ersten Hall-Effekt-Gebiet 11 verläuft. In dem zweiten Hall-Effekt-Gebiet 12 fließt der elektrische Strom hauptsächlich von rechts nach links zwischen dem Zwischenverbindungskontakt 33 und dem Momentanversorgungskontakt 24. Ein Teil des elektrischen Stroms fließt entlang einer Schleife, die unter dem (und möglicherweise teilweise durch den) Momentanerfassungskontakt 22 zu dem Momentanversorgungskontakt 24 verläuft.
  • Wie in 3A und 3B zu sehen, können die hierin offenbarten Lehren durch die Implementierung einer Spinning-Current-Technik verbessert werden. In einer ersten Betriebsphase sind die Kontakte wie in 3A gezeigt konfiguriert. In einer zweiten Betriebsphase ist die Rolle von Versorgungs- und Erfassungsanschlüssen vertauscht oder ausgetauscht. Die erfassten Signale in beiden Betriebsphasen werden (je nachdem, ob eine Messung von Magnetfeldern über den Hall-Effekt oder eine Messung einer mechanischen Beanspruchung über den sogenannten Kanda-Effekt implementiert werden soll) addiert oder subtrahiert. Gemäß der Spinning-Current-Technik werden alle Versorgungskontakte der ersten Betriebsphase als Erfassungskontakte in der zweiten Betriebsphase und umgekehrt verwendet. Dies garantiert in der Regel eine gute Leistung für Spinning-Current-Techniken.
  • Bei dem in 3A und 3B gezeigten Elektronikbauelement 10 gemäß den hierin offenbarten Lehren sind zwei getrennte Hall-Effekt-Gebiete (oder Hall-Wannen) durch einen Draht (allgemeiner eine elektrisch leitende Verbindung) verbunden, durch die der vollständige Versorgungsstrom des Elektronikbauelements 10 fließt (unter Vernachlässigung möglicher Leckströme). Jede Wanne weist einen Versorgungskontakt und einen Erfassungskontakt auf.
  • 4A und 4B zeigen schematische Querschnitte durch ein Elektronikbauelement 10 gemäß einer weiteren Ausführungsform der hierin offenbarten Lehren in ihrer Konfiguration während der ersten Taktphase (4A) und der zweiten Taktphase (4B) des Messzyklus. Das Elektronikbauelement 10 gemäß der in 4A und 4B gezeigten Ausführungsform unterscheidet sich von der in 3A und 3B gezeigten Ausführungsform dadurch, dass sich die Kontakte 21, 23 des ersten Paars von Kontakten und die Kontakte 22, 24 des zweiten Paars von Kontakten zum linken oder rechten Ende des ersten Hall-Effekt-Gebiets 11 beziehungsweise des zweiten Hall-Effekt-Gebiets 12 erstrecken. Auf diese Weise kann ein Kontaktwiderstand der Kontakte 21 bis 24 reduziert werden.
  • 5 zeigt einen schematischen Querschnitt durch ein Elektronikbauelement 10. Das in 5 gezeigte Beispiel ist der in den 4A und 4B gezeigten Ausführungsform ähnlich. Zusätzlich zu dem in 2A Gezeigten, umfasst das Elektronikbauteil 10 gemäß der in 5 gezeigten Ausführungsform weiterhin eine zweite Verbindung 41, die einen in oder an der Oberfläche des ersten Hall-Effekt-Gebiets 11 angeordneten weiteren Zwischenverbindungskontakt 31 und einen in oder an der Oberfläche des zweiten Hall-Effekt-Gebiets 12 angeordneten weiteren Zwischenverbindungskontakt 34 verbindet. Die Verbindung 42 und die weitere Verbindung 41 verlaufen in einem elektrischen Sinne im Wesentlichen parallel zueinander, mit der Ausnahme, dass sie mit verschiedenen Orten in oder an der Oberfläche des ersten und zweiten Hall-Effekt-Gebiets 11, 12 verbunden sind. Der Zwischenverbindungskontakt 32 und der weitere Zwischenverbindungskontakt 31 sind räumlich zwischen dem ersten Paar von Kontakten 21, 23 an der Oberfläche des ersten Hall-Effekt-Gebiets 11 angeordnet. Der Zwischenverbindungskontakt 33 und der weitere Zwischenverbindungskontakt 34 sind räumlich zwischen dem zweiten Paar von Kontakten 22, 24 an der Oberfläche des zweiten Hall-Effekt-Gebiets 12 angeordnet. Man beachte, dass die beiden Verbindungen 41, 42 immer noch als eine einzelne Verbindung zwischen dem ersten Hall-Effekt-Gebiet 11 und dem zweiten Hall-Effekt-Gebiet 12 angesehen werden können, weil sie beide den gleichen Teilabschnitt des ersten Hall-Effekt-Gebiets 11 mit dem gleichen Teilabschnitt des zweiten Hall-Effekt-Gebiets 12 verbinden. Der Teilabschnitt des ersten Hall-Effekt-Gebiets 11 befindet sich zwischen den Kontakten 21, 23 des ersten Paars von Kontakten. Der Teilabschnitt des zweiten Hall-Effekt-Gebiets 12 befindet sich zwischen den Kontakten 22, 24 des zweiten Paars von Kontakten. Als eine weitere Option können die beiden Verbindungen 41, 42 elektrisch miteinander zusammengeschaltet sein, so dass die vier Teilabschnitte des ersten und zweiten Hall-Effekt-Gebiets 11, 12 verbunden sind.
  • Die 6A und 6B zeigen einige Ergebnisse einer numerischen Simulation des Elektronikbauelements gemäß den hierin offenbarten Lehren. Zum Zweck der Simulation wurde angenommen, dass eine elektrische Spannung von 1 V zwischen dem ersten Momentanversorgungskontakt 21 und dem zweiten Momentanversorgungskontakt 22 angelegt ist. Weiterhin wurde eine Magnetfeldstärke von 1 Tesla in der z-Richtung angenommen. Ein elektrisches Potential in dem ersten Hall-Effekt-Gebiet 11 und dem zweiten Hall-Effekt-Gebiet 12 wird in 6A durch Bereiche mit unterschiedlichen Staffierungen dargestellt (siehe Legende in 6A rechts). Das elektrische Potential ist in Volt (V) ausgedrückt. Eine weitere physikalische Größe, die in 6B gezeigt ist, ist die Gesamtstromdichte in A/m2 in Form von Stromlinien. Zum Zweck der Simulation wurde angenommen, dass sich eine hochleitende Schicht bei dem ersten Hall-Effekt-Gebiet 11 an einer Oberfläche befindet, die der Oberfläche gegenüberliegt, auf der die Kontakte 21, 23 und 32 angeordnet sind. Eine zweite hochleitende Schicht 72 ist bei dem zweiten Hall-Effekt-Gebiet 12 an einer Oberfläche gegenüber der Oberfläche angeordnet, wo die Kontakte 22, 24 und 33 angeordnet sind. Die hochleitenden Schichten sind jedoch optional und es existieren Ausführungsformen der hierin offenbarten Lehren, die keine hochleitende Schicht aufweisen.
  • Insbesondere zeigen die 6A und 6B den Querschnitt durch zwei Hall-Effekt-Gebiete oder „-Wannen“ 11, 12, die durch einen Draht 42 verbunden sind, um ein Bauelement 10 auszubilden. Die vertikale Achse bezüglich der Darstellung von 6A und 6B ist die y-Achse, und ihre Skala ist auf der linken Seite der Figur angegeben. Die Höhe y = 0 markiert die Oberfläche des Halbleiter-Die, wo sich die Kontakte 21, 23, 32, 22, 24 und 33 befinden. Die Kontakte sind durch dicke schwarze Linien markiert.
  • Falls ein Magnetfeld parallel zu der z-Richtung vorliegt, ändert es das elektrische Potential der Momentanerfassungskontakte 23, 24 von beiden Wannen 11, 12. Die Erfassungskontakte 23, 24 sind diejenigen, die in 6A als potentialfrei gezeigt sind (d.h., sie sind weder mit der positiven bzw. negativen Versorgung noch mit dem verbindenden Draht 42 verbunden). 6B zeigt die Stromflusslinien. In der in 6A und 6B gezeigten grafischen Darstellung wird ein hochleitender Boden (d.h. die hochleitenden Schichten) von beiden Wannen 11, 12 angenommen. Dieser hochleitende Boden ist in der Regel eine vergrabene n-Schicht. Die Wannen 11, 12 sind in der Regel schwach n-dotiert mit 1015 bis 1017 Dotierstoffen pro cm3 (Phosphor oder Arsen in Siliziumtechnologie) . Dennoch ist die vergrabene n-Schicht für die Erfindung nicht erforderlich. Die vergrabene n-Schicht kann je nach der Technologie, die verwendet wird, anwesend sein oder nicht anwesend sein. Eine relativ hohe Stromdichte kann in dem ersten Hall-Effekt-Gebiet 11 unter dem Momentanerfassungskontakt 23 beobachtet werden. Weiterhin kann eine relativ hohe Stromdichte in der vertikalen Richtung auch auf der linken Seite und der rechten Seite des Hall-Effekt-Gebiets 11 beobachtet werden. Auf ähnliche Weise kann eine relativ hohe Stromdichte in dem zweiten Hall-Effekt-Gebiet 12 unter dem Momentanerfassungskontakt 24 und auch am linken Ende und am rechten Ende des zweiten Hall-Effekt-Gebiets 12 beobachtet werden. Ein Magnetfeld in der z-Richtung oder eine mechanische Beanspruchung in dem ersten Hall-Effekt-Gebiet und/oder dem zweiten Hall-Effekt-Gebiet 12 beeinflusst die elektrische Stromverteilung. Eine Variation bei der elektrischen Stromverteilung bewirkt eine Variation bei dem elektrischen Potential an den Momentanerfassungskontakten 23, 24. Somit ist das elektrische Potential an den Momentanerfassungskontakten 23, 24 eine Funktion der zu messenden physikalischen Größe (z.B. Magnetfeldstärke oder mechanische Beanspruchung). Man beachte, dass die 6A, 6B eine Konfiguration des Elektronikbauelements 10 zeigen, die ausgelegt ist, die Magnetfeldstärke zu messen um so weit wie möglich irgendeinen Einfluss der magnetischen Beanspruchung in dem ersten Hall-Effekt-Gebiet 11 und dem zweiten Hall-Effekt-Gebiet 12 aufzuheben.
  • Für die Simulation, deren Ergebnisse in 6A, 6B gezeigt sind, wurde ein Elektronikbauelement 10 mit den folgenden Abmessungen verwendet. Eine Breite des Elektronikbauelements 10 in der Richtung senkrecht zu der Zeichnungsebene von 6A, 6B beträgt 3 µm. Eine Höhe h beträgt 5,5 µm, und eine Länge lr des Hall-Effekt-Gebiets beträgt 14,5 µm. Jede der Elektroden 21 bis 24, 32 und 33 weist eine Länge le in der x-Richtung von 1,5 µm auf. Ein Abstand zwischen den äußeren Elektroden 21 bis 24 und einem entsprechenden Ende der Hall-Effekt-Gebiete 11, 12 ist als eine Randlänge lm bezeichnet und beträgt 2,5 µm. Diese Abmessungen können beispielsweise innerhalb eines Bereichs von +/- 50% oder 25% des entsprechenden oben erwähnten Werts variieren. Ungeachtet der angegebenen Werte der verschiedenen Abmessungen der Hall-Effekt-Gebiete kann die Abmessung großzügigen Variationen unterworfen sein. Beispielsweise können je nach der Herstellungstechnologie Hall-Effekt-Gebiete mit einer Dicke von sogar 100 µm möglich sein. In diesem Fall würden auch die anderen Abmessungen signifikant variieren. Deshalb sind die erwähnten Abmessungen als ein mögliches Beispiel unter einer fast unendlichen Anzahl an Varianten anzusehen.
  • 7 zeigt das elektrische Potential entlang der Oberfläche (d.h. bei y = 0 und gegenüber x = -2*10-5 m ... + 2*105 m) , wobei die ganz ausgezogene Linie einem verschwindendem Magnetfeld entspricht, die gepunktete Linie einem Magnetfeld mit Bz = +1T entspricht und die gestrichelte Linie einem Magnetfeld mit Bz = -1T entspricht. Es ist zu sehen, dass der positive Versorgungskontakt auf +1 V liegt, dass der negative Versorgungskontakt auf 0 V liegt und dass die Zwischenverbindungskontakte 32, 33 auf etwa 0,5 V liegen. Der Erfassungskontakt 23 der linken Wanne oder des ersten Hall-Effekt-Gebiets 11 liegt nahe x = -10-5 m und auf einem Potential von etwa 0,68 V bei einem Feld von 0 (ganz durchgezogene Linie). Der Erfassungskontakt 24 der rechten Wanne oder des zweiten Hall-Effekt-Gebiets 12 befindet sich nahe x = 10-5 m und auf einem elektrischen Potential von etwa 0,32 V bei einem Magnetfeld von 0. Somit ist das elektrische Potential bei beiden Erfassungskontakten 23, 24 bei einem Magnetfeld von 0 nicht gleich, und dementsprechend wird gesagt, dass sie unterschiedliche Gleichtaktmodi aufweisen.
  • Bei einem positiven Bz-Feld steigt das Potential an dem linken Erfassungskontakt 23, während das Potential an dem rechten Erfassungskontakt 24 abnimmt. Durch Vertauschen des Erfassungskontakts 24 und des Versorgungskontakts 22 des zweiten Hall-Effekt-Gebiets 12 würde das elektrische Potential an dem (neuen) Erfassungskontakt 22 in dem zweiten Hall-Effekt-Gebiet 12 auch bei einem positiven Magnetfeld ansteigen.
  • Da der elektrische Versorgungsstrom durch beide Hall-Effekt-Gebiete 11, 12 fließt, wird er zweimal verwendet, wodurch das Elektronikbauelement 10 wirtschaftlich wird. Es verwendet nur einen geringen elektrischen Strom, um zwei Erfassungssignale zu generieren. Die Spannung zwischen den Erfassungskontakten 23 und 24 variiert von etwa 0,32 V für ein Magnetfeld von -1T bis etwa 0,4 V für ein Magnetfeld von +1T. Die einem Magnetfeld von 0 entsprechende Spannung beträgt etwa 0,36 V.
  • In der Praxis ist es möglicherweise schwierig, die erfassten Signale auszuwerten, da sie sich auf großen gemeinsamen Spannungen befinden. Ein zweites Elektronikbauelement von ähnlichem Aufbau kann verwendet werden, das ebenfalls eine linke und eine rechte Wanne (als drittes Hall-Effekt-Gebiet 13 und viertes Hall-Effekt-Gebiet 14 bezeichnet) mit einem Erfassungskontakt in der linken Wanne 13 und einem Erfassungskontakt in der rechten Wanne 14 aufweist.
  • 8 zeigt schematisch ein Elektronikbauelement 10 gemäß einer weiteren Ausführungsform der hierin offenbarten Lehren. Das Elektronikbauelement 10 ist in einer Konfiguration einer ersten Taktphase (links) eines Spinning-Current-Zyklus und in einer Konfiguration einer zweiten Taktphase (rechts) des Spinning-Current-Zyklus gezeigt. Das Elektronikbauelement 10 umfasst ein erstes Hall-Effekt-Gebiet 11 und ein zweites Hall-Effekt-Gebiet 12. Das erste Hall-Effekt-Gebiet 11 weist drei Kontakte 21, 32, 23 auf. Der mittlere Kontakt 32 und der rechte Kontakt 21 sind so konfiguriert, dass sie als Versorgungskontakte während der ersten Taktphase dienen. Der linke Kontakt 23 ist so konfiguriert, dass er als ein Momentanerfassungskontakt während der ersten Taktphase fungiert. Das zweite Hall-Effekt-Gebiet 12 weist ebenfalls drei Kontakte 51, 52 und 24 auf. Der linke Kontakt 51 und der mittlere Kontakt 52 sind so konfiguriert, dass sie während der ersten Taktphase als Versorgungskontakte fungieren. Der rechte Kontakt 24 ist so konfiguriert, dass er während der ersten Taktphase als ein Erfassungskontakt fungiert. Ein Differenzerfassungssignal kann zwischen den Momentanerfassungskontakten 23 und 24 gemessen werden.
  • Während der zweiten Taktphase wird der elektrische Strom dem ersten Hall-Effekt-Gebiet 11 über den dritten Kontakt 23 zugeführt und verlässt das erste Hall-Effekt-Gebiet 11 über den zweiten Kontakt. Der dem zweiten Hall-Effekt-Gebiet 12 zugeführte elektrische Strom tritt in selbiges über den dritten Kontakt 24 ein und verlässt das zweite Hall-Effekt-Gebiet 12 über den zweiten Kontakt 52.
  • Gemäß der in 8 gezeigten Ausführungsform sind die beiden Hall-Effekt-Gebiete 11 und 12 miteinander über das Massepotential verbunden. Dies bedeutet, dass der Knoten, mit dem die Zwischenverbindungskontakte 32 und 52 verbunden sind, typischerweise nicht elektrisch gegenüber anderen Schaltungsteilen isoliert ist, aber von einer großen Anzahl von anderen Schaltungskomponenten kontaktiert wird, da er das Referenzpotential ist.
  • 9A zeigt ein schematisches Schaltungsdiagramm eines Elektronikbauelements 100 gemäß einer weiteren Ausführungsform der hierin offenbarten Lehren, die zwei im Wesentlichen ähnliche Elektronikbauelemente 10-1, 10-2, wie in 3A und 3B gezeigt, umfasst. Dementsprechend umfasst das in 9A gezeigte Elektronikbauelement ein drittes Hall-Effekt-Gebiet 13 und ein viertes Hall-Effekt-Gebiet 14. Ein drittes Paar von Kontakten 25, 27 in oder an der Oberfläche des dritten Hall-Effekt-Gebiets 13 umfasst den Momentanversorgungskontakt 25 und den Momentanerfassungskontakt 27 für die erste Betriebsphase eines Messzyklus (das Elektronikbauelement 100 ist in der Konfiguration der ersten Betriebsphase in 9A gezeigt). Ein erster Zwischenverbindungskontakt 36 ist ebenfalls in oder an der Oberfläche des dritten Hall-Effekt-Gebiets 13 angeordnet. Ein viertes Paar von Kontakten 26, 28, das einen Momentanversorgungskontakt 26 und einen Momentanerfassungskontakt 28 umfasst, ist in oder an der Oberfläche des vierten Hall-Effekt-Gebiets 14 angeordnet. Ein vierter Zwischenverbindungskontakt 37 ist ebenfalls in oder an der Oberfläche des vierten Hall-Effekt-Gebiets 14 angeordnet. Der dritte Zwischenverbindungskontakt 36 und der vierte Zwischenverbindungskontakt 37 sind mit Hilfe einer Verbindung 44 miteinander verbunden.
  • Bei der in 9A gezeigten Ausführungsform sind die vier Hall-Effekt-Gebiete 11, 12, 13 und 14 im Wesentlichen identisch. Bei alternativen Ausführungsformen jedoch können das erste Hall-Effekt-Gebiet 11 und das dritte Hall-Effekt-Gebiet 13 im Wesentlichen zueinander identisch sein, während das zweite Hall-Effekt-Gebiet 12 und das vierte Hall-Effekt-Gebiet 14 einander im Wesentlichen zueinander identisch sein können, aber nicht zu dem ersten und dritten Hall-Effekt-Gebiet 11, 13.
  • Ein positiver Anschluss einer Spannungsversorgung 81 ist an den ersten Momentanversorgungskontakt 21 und den dritten Momentanversorgungskontakt 25 angeschlossen. Ein negativer Anschluss der Spannungsversorgung 81 ist mit dem zweiten Versorgungskontakt 22 und dem vierten Versorgungskontakt 26 verbunden. Der erste Momentanversorgungskontakt 21 befindet sich an einem rechten Ende des ersten Hall-Effekt-Gebiets 11, wohingegen sich der dritte Momentanversorgungskontakt 25 des dritten Hall-Effekt-Gebiets 13 an einem linken Ende des dritten Hall-Effekt-Gebiets 13 befindet, d.h. an einem entsprechenden gegenüberliegenden Ende des dritten Hall-Effekt-Gebiets 13. Der zweite Momentanversorgungskontakt 22 und der vierte Momentanversorgungskontakt 26 befinden sich ebenfalls an entsprechenden gegenüberliegenden Enden des zweiten Hall-Effekt-Gebiets 12 und des vierten Hall-Effekt-Gebiets 14.
  • Der erste Momentanerfassungskontakt 23 ist mit einem negativen Eingangsanschluss eines Verstärkers 61 wie etwa eines Differenzverstärkers verbunden. Der in oder an der Oberfläche des dritten Hall-Effekt-Gebiets 13 befindliche Momentanerfassungskontakt 27 ist mit einem positiven Eingangsanschluss des ersten Verstärkers 61 verbunden. Der zweite Momentanerfassungskontakt 24 des zweiten Hall-Effekt-Gebiets 12 ist mit einem negativen Eingangsanschluss eines zweiten Verstärkers 63 verbunden, und der vierte Momentanerfassungskontakt 28 des vierten Hall-Effekt-Gebiets 14 ist mit einem positiven Eingangsanschluss des zweiten Verstärkers 63 verbunden. Der zweite Verstärker 63 kann ebenfalls ein Differenzverstärker sein. Ein Ausgang des ersten Verstärkers 61 und ein Ausgang des zweiten Verstärkers 63 sind an eine Subtraktionsschaltung 68 angeschlossen, die ein Ausgangssignal des Elektronikbauelements 100 liefert, wobei das Ausgangssignal die Magnetfeldstärke anzeigt.
  • Der erste Verstärker 61 fungiert als ein erster Differenzsignalverstärker, der konfiguriert ist, ein erstes Differenzsignal auf der Basis eines ersten Erfassungssignals (d.h. des an dem ersten Momentanerfassungskontakt 23 abgegriffenen Erfassungssignals) und eines dritten Erfassungssignals (d.h. des an dem dritten Momentanerfassungskontakt 27 abgegriffenen Erfassungssignals) zu liefern. Das erste Differenzsignal ist proportional zu -2B, wobei B die Magnetfeldstärke in der z-Richtung ist. Der zweite Verstärker 63 fungiert als ein zweiter Differenzsignalverstärker, der konfiguriert ist, ein zweites Differenzsignal auf der Basis eines zweiten Erfassungssignals und eines vierten Erfassungssignals zu liefern, wobei das zweite Differenzsignal proportional zu +2B ist. Das zweite Erfassungssignal wird an dem zweiten Momentanerfassungskontakt 24 abgegriffen, und das vierte Erfassungssignal wird an dem vierten Momentanerfassungskontakt 28 abgegriffen. Somit ist das durch die Subtraktionsschaltung 68 gelieferte Ausgangssignal proportional zu +4B.
  • Beim Vergleichen des ersten Hall-Effekt-Gebiets 11 und des dritten Hall-Effekt-Gebiets 13 ist ersichtlich, dass die Momentanerfassungskontakte 23, 27 und die Momentanversorgungskontakte 21, 25 im Wesentlichen „gespiegelt“ sind. Weiterhin sind die beiden Momentanversorgungskontakte 21, 25 beide mit dem positiven Anschluss der Versorgungsspannung 81 verbunden, so dass aufgrund der im Wesentlichen symmetrischen Struktur des ersten und dritten Hall-Effekt-Gebiets 11, 13 sich die beiden Momentanerfassungskontakte 23, 27 etwa auf dem gleichen Gleichtaktpotential befinden. Dies bedeutet, dass eine elektrische Potentialdifferenz zwischen dem negativen Eingangsanschluss und dem positiven Eingangsanschluss des Verstärkers 61 primär durch die zu messende physikalische Größe beeinflusst wird, z.B. das Magnetfeld in der z-Richtung. Das Magnetfeld in der z-Richtung verursacht die elektrische Potentialdifferenz zwischen dem ersten Momentanerfassungskontakt 23 und dem zweiten Momentanerfassungskontakt 27, weil der elektrische Strom in dem ersten Hall-Effekt-Gebiet 11 von dem ganz rechten Kontakt 21 zu dem Mittelkontakt 32 fließt, wohingegen der elektrische Strom im dritten Hall-Effekt-Gebiet 13 von dem ganz linken Kontakt 25 zu dem Mittelkontakt 36 fließt. Mit anderen Worten fließen die elektrischen Ströme in dem ersten und dritten Hall-Effekt-Gebiet 11, 13 in entgegengesetzten Richtungen, zumindest in der x-Richtung.
  • Der zweite Momentanerfassungskontakt 24 und der vierte Momentanerfassungskontakt 28 befinden sich ebenfalls im Wesentlichen auf dem gleichen Gleichtaktpotential, und die elektrischen Ströme in dem zweiten Hall-Effekt-Gebiet 12 und dem vierten Hall-Effekt-Gebiet 14 fließen im Wesentlichen in entgegengesetzten Richtungen, zumindest in der x-Richtung.
  • Mit anderen Worten kann das in 9A gezeigte schematische Schaltungsdiagramm wie folgt zusammengefasst werden. Falls der Versorgungskontakt des dritten Hall-Effekt-Gebiets 13 (d.h. die linke Wanne des zweiten Bauelements) mit dem positiven Versorgungspotential der Spannungsquelle 81 verbunden ist, sind die Gleichtaktpotentiale der Erfassungskontakte 23, 27 der linken Wannen 11, 13 von beiden Bauelementen 10-1, 10-2 gleich (oder angesichts kleiner unvermeidbarer Fehlanpassungen mindestens sehr ähnlich). Das Differenzausgangssignal kann deshalb verarbeitet werden, dass die Differenz der an diesen beiden Kontakten 23, 27 abgegriffenen Signale ist. Analog kann die Differenz der an den Erfassungskontakten 24, 28 der rechten Wannen 12, 14 von beiden Bauelementen abgegriffenen Ausgangssignale verarbeitet werden. Somit ist die in 9A schematisch gezeigte Schaltung konfiguriert, ein Bz-Feld zu detektieren (= Magnetfeld senkrecht zu der Zeichnungsebene).
  • 9B zeigt eine weitere Ausführungsform eines Elektronikbauelements 100 gemäß den hierin offenbarten Lehren, die ähnlich der in 9A gezeigten Ausführungsform ist. Der erste Verstärker 61 ist an den ersten und zweiten Momentanerfassungskontakt 23, 24 angeschlossen. Der zweite Verstärker 63 ist an den dritten und vierten Momentanerfassungskontakt 27, 28 angeschlossen.
  • Die elektrischen Potentiale an dem ersten Momentanerfassungskontakt 23 und dem vierten Momentanerfassungskontakt 28 sind proportional zu +B. Die elektrischen Potentiale des zweiten Momentanerfassungskontakts 24 und des dritten Momentanerfassungskontakts 27 sind proportional zu -B. Der negative Eingangsanschluss des ersten Verstärkers 61 ist mit dem ersten Momentanerfassungskontakt 23 verbunden, und der positive Eingangsanschluss des Verstärkers 61 ist mit dem dritten Momentanerfassungskontakt 27 verbunden. Deshalb ist ein Ausgang des Verstärkers 61 proportional zu -2B. Bezüglich des zweiten Verstärkers 63 ist ein negativer Eingangsanschluss mit dem zweiten Momentanerfassungskontakt 24 verbunden, und ein positiver Eingangsanschluss ist mit dem vierten Momentanerfassungskontakt 28 verbunden. Dementsprechend ist der Ausgangsverstärker 63 proportional zu +2B. Nach dem Subtrahieren des Ausgangs des ersten Verstärkers 61 von dem Ausgang des zweiten Verstärkers 63 wird ein Ausgangssignal proportional zu +4B an dem Ausgang der Subtraktionsschaltung 68 erhalten.
  • Bei der in 9B gezeigten Konfiguration sind die Verstärker 61, 63 in der Regel Verstärker, die relativ große Differenzspannungen an dem oder den Verstärkereingängen verstärken können. Beispielsweise sollten die Verstärker 61, 63 in der Regel in der Lage sein, eine Differenzspannung von etwa 100 mV auf eine im Wesentlichen perfekte lineare Weise zu verstärken.
  • Beim Vergleichen der in 9A und 9B gezeigten Ausführungsformen kann beobachtet werden, dass in 9A die Reihenfolge der Subtraktionen, die durchgeführt werden, (P27 - P23) - (P28 - P24) lautet, wobei Px für das elektrische Potential an dem Kontakt mit der Bezugszahl x steht. Im Gegensatz dazu lautet die Reihenfolge der in der Ausführungsform von 9B durchgeführten Subtraktionen (P24 - P23) - (P28 - P27). Das Auflösen der Klammern offenbart, dass beide Ausdrücke identisch sind und P27 - P23 - P28 + P24 ergeben. Der Unterschied besteht darin, dass bei der Ausführungsform nach 9A die Ausdrücke in den Klammern für ein Magnetfeld von null identisch oder nahe bei null sind, wohingegen für die Ausführungsform von 9B beide Klammerausdrücke einen relativ großen, von null verschiedenen Wert bei einem Magnetfeld von null aufweisen, z.B. 0,3 V, und sich aufheben, wenn der zweite Klammerausdruck (P28 - P27) von dem ersten Klammerausdruck (P24 - P23) subtrahiert wird.
  • 10 zeigt ein schematisches Schaltungsdiagramm eines Elektronikbauelements 100, das konfiguriert ist, eine mechanische Beanspruchung in dem Elektronikbauelement, insbesondere in den vier Hall-Effekt-Gebieten 11 bis 14, zu messen. Man beachte, dass bei dem ersten Hall-Effekt-Gebiet 11 und dem zweiten Hall-Effekt-Gebiet 12 die Momentanerfassungskontakte 23, 24 sich beide am linken Ende des entsprechenden Hall-Effekt-Gebiets 11 beziehungsweise 12 befinden. Weiterhin befinden sich die beiden Momentanversorgungskontakte 21, 22 an dem entsprechenden rechten Ende der Hall-Effekt-Gebiete 11, 12. Hinsichtlich des dritten Hall-Effekt-Gebiets 13 und des vierten Hall-Effekt-Gebiets 14 befinden sich die Momentanversorgungskontakte 25, 26 an dem entsprechenden linken Ende des dritten Hall-Effekt-Gebiets 12 beziehungsweise des vierten Hall-Effekt-Gebiets 14. Die Momentanerfassungskontakte 27, 28 befinden sich beide an den entsprechenden rechten Enden der Hall-Effekt-Gebiete 13 beziehungsweise 14. Der negative Eingangsanschluss und der positive Eingangsanschluss eines Verstärkers 71 sind mit den Momentanerfassungskontakten 23, 27 verbunden. Die Momentanerfassungskontakte 24, 28 des zweiten Hall-Effekt-Gebiets 12 und des vierten Hall-Effekt-Gebiets 14 sind mit einem zweiten Verstärker 73 verbunden. Die Ausgangssignale des ersten Verstärkers 71 und des zweiten Verstärkers 73 werden an eine Additionsschaltung 78 geliefert. Ein Ausgangssignal der Additionsschaltung 78 zeigt eine mechanische Beanspruchung in dem Elektronikbauelement 100 an. Der Einfluss des Magnetfelds auf das Ausgangssignal der Additionsschaltung 78 hebt sich im Wesentlichen auf, weil das Ausgangssignal des ersten Verstärkers 61 proportional zu -2B ist und das Ausgangssignal des zweiten Verstärkers 63 proportional zu +2B ist.
  • In den 9A, 9B und 10 ist eine Spannungsquelle 81 gezeigt, die mit den Momentanversorgungskontakten der Bauelemente verbunden ist. Falls Stromquellen stattdessen verwendet werden, gibt es zwei Möglichkeiten. Eine einzelne Stromquelle kann mit ihrem positiven Versorgungsanschluss an beide positive Versorgungskontakte angeschlossen sein, ähnlich dem Fall der Spannungsquelle. Die Stromversorgung kann jedoch ebenfalls in zwei Teile aufgeteilt werden, wobei ein erster Teil nur das erste Bauelement (d.h. das erste Hall-Effekt-Gebiet 11 und das zweite Hall-Effekt-Gebiet 12) versorgt und ein zweiter Teil nur das zweite Bauelement (d.h. das dritte Hall-Effekt-Gebiet 13 und das vierte Hall-Effekt-Gebiet 14) versorgt.
  • Die Ausgangssignale können Spannungen sein, die im Fall der ersten Betriebsphase an den Momentanerfassungskontakten 23, 24, 27, 28 abgegriffen werden. Elektrische Ströme jedoch, die zwischen zwei Kontakten abgegriffen werden, indem sie über ein Amperemeter (oder eine Elektronikschaltung, die ein Amperemeter mit vernachlässigbarem Eingangswiderstand, das den durch seine Eingangsanschlüsse fließenden Strom misst, darstellt) kurzgeschlossen werden, sind ebenfalls möglich. Alternativ kann eine Rückkopplungsschaltung implementiert werden, die einen Strom an einem ihrer Eingangsanschlüsse mit gerade dem richtigen Ausmaß addiert, damit die Potentiale an beiden Eingangsanschlüssen identisch werden.
  • Dementsprechend kann das Elektronikbauelement eine Stromquelle umfassen, die mit dem ersten Momentanversorgungskontakt und dem zweiten Momentanversorgungskontakt verbunden werden kann. Ein vier Hall-Effekt-Gebiete 11 bis 14 umfassendes Elektronikbauelement kann eine Stromquelle mit einem positiven Anschluss und einem negativen Anschluss umfassen. Der positive Anschluss der Stromquelle kann mit dem ersten Momentanversorgungskontakt und dem dritten Momentanversorgungskontakt verbindbar sein. Der negative Anschluss der Stromquelle kann mit dem zweiten Momentanversorgungskontakt und dem vierten Momentanversorgungskontakt verbindbar sein. Bei einer alternativen Ausführungsform kann das Elektronikbauelement zwei Stromquellen umfassen. Eine erste Stromquelle kann mit dem ersten Momentanversorgungskontakt und dem zweiten Momentanversorgungskontakt verbindbar sein. Eine zweite Stromquelle kann mit dem dritten Momentanversorgungskontakt und dem vierten Momentanversorgungskontakt verbindbar sein.
  • Das Amperemeter kann als eine Stromerfassungseinrichtung angesehen werden, die zwischen dem ersten Momentanerfassungskontakt 23 und dem dritten Momentanerfassungskontakt 27 geschaltet werden kann. Der von der Stromerfassungseinrichtung erfasste elektrische Strom kann dann das Signal zwischen dem ersten Momentanerfassungskontakt 23 und dem dritten Momentanerfassungskontakt 27 darstellen. Der Wert des elektrischen Stroms oder seiner Variation kann die Größe der physikalischen Größe oder ihrer Variation anzeigen. Die Stromerfassungseinrichtung könnte auch auf ähnliche Weise wie die Verstärker 61, 63, 71 und 73 in 9A, 9B und 10 geschaltet werden. Beispielsweise kann eine erste Stromerfassungseinrichtung zwischen den ersten Momentanerfassungskontakt 23 und den dritten Momentanerfassungskontakt 27 während der ersten Betriebsphase geschaltet werden. Eine zweite Stromerfassungseinrichtung kann zwischen den zweiten Momentanerfassungskontakt 24 und den vierten Momentanerfassungskontakt 28 während der ersten Betriebsphase geschaltet werden. Während der zweiten Betriebsphase können die erste und zweite Stromerfassungseinrichtung an die früheren Versorgungskontakte 21 und 25 und/oder 22 und 26 angeschlossen werden.
  • Die oben erwähnte Rückkopplungsschaltung kann an den ersten Momentanerfassungskontakt 23 und den zweiten Momentanerfassungskontakt 24 angeschlossen werden. Die Rückkopplungsschaltung kann konfiguriert sein, einen elektrischen Strom an einen ihrer Eingangsanschlüsse zu addieren, damit die elektrischen Potentiale an beiden Eingangsanschlüssen identisch werden (in denen beispielsweise ein Operationsverstärker verwendet wird). Bei einer alternativen Ausführungsform kann die Rückkopplungsschaltung an den ersten Momentanerfassungskontakt 23 und den dritten Momentanerfassungskontakt 27 angeschlossen werden. Eine weitere Rückkopplungsschaltung kann an den zweiten Momentanerfassungskontakt 24 und den vierten Momentanerfassungskontakt 28 angeschlossen werden.
  • 11 zeigt zwei schematische Draufsichten auf ein Elektronikbauelement gemäß einer weiteren Ausführungsform der hierin offenbarten Lehren während einer ersten Phase (oben) und einer zweiten Phase (unten) eines Messzkylus. Das Elektronikbauelement 100 umfasst vier Hall-Effekt-Gebiete 11, 12, 13, 14. Das erste und zweite Hall-Effekt-Gebiet 11, 12 gehören zu einem ersten Basiselektronikbauelement 10-1. Das dritte und vierte Hall-Effekt-Gebiet 13, 14 gehören zu einem zweiten Basiselektronikbauelement 10-2. Entsprechende Querschnittsansichten können ohne weiteres aus den schematischen Draufsichten in 11 auf analoge Weise wie in 3A abgeleitet werden. Die in 11 gezeigte Konfiguration ist im Wesentlichen ähnlich der in 9A gezeigten Konfiguration. Als ein Unterschied sind die vier Hall-Effekt-Gebiete 11 bis 14 in der Konfiguration von 11 entlang einer Linie angeordnet, wohingegen in 9A die vier Hall-Effekt-Gebiete 11 bis 14 in einem 2x2-Array angeordnet sind. In 11 sind die Spannungsversorgung 81, der erste Verstärker 61 und der zweite Verstärker 63 nicht gezeigt.
  • Ein Ausgangssignal des in 11 gezeigten Elektronikbauelements wird auf der Basis eines ersten elektrischen Potentials in dem ersten Basiselektronikbauelement 10-1 (beispielsweise während der ersten Betriebsphase an dem Momentanerfassungskontakt 23) und eines zweiten elektrischen Potentials in dem zweiten Basiselektronikbauelement 10-2 (beispielsweise an dem Momentanerfassungskontakt 27) während der ersten Betriebsphase bestimmt. Weiterhin können ein elektrisches Potential an dem Momentanerfassungskontakt 24 des zweiten Hall-Effekt-Gebiets 12 und ein elektrisches Potential an dem Momentanerfassungskontakt 28 des vierten Hall-Effekt-Gebiets 14 ebenfalls zu dem Ausgangssignal des in 11 gezeigten Elektronikbauelements während der ersten Betriebsphase beitragen.
  • Während der in dem unteren Teil von 11 dargestellten zweiten Betriebsphase basiert das Ausgangssignal des Elektronikbauelements 100 auf den elektrischen Potentialen an den Momentanerfassungskontakten 21, 22, 25 und 26 (die während der ersten Betriebsphase Momentanversorgungskontakte gewesen sind). Ein erstes Differenzsignal wird zwischen den Momentanerfassungskontakten 21 und 25 bestimmt. Ein zweites Differenzsignal wird zwischen den Momentanerfassungskontakten 22 und 26 bestimmt. Die in 11 gezeigte Konfiguration kann als eine Längskonfiguration angesehen werden. Alternativ ist es möglich, die Verbindung 42 mit der Verbindung 44 zu verbinden.
  • 12 zeigt eine schematische Draufsicht auf ein Elektronikbauelement 100 gemäß einer Ausführungsform der hierin offenbarten Lehren mit vier in einer Linie angeordneten Hall-Effekt-Gebieten 11 bis 14, d.h. einer Längskonfiguration. Der entsprechende Querschnitt kann ohne weiteres auf analoge Weise wie in 3A aus der schematischen Draufsicht von 12 abgeleitet werden. 12 zeigt die Konfiguration während der ersten Taktphase des Spinning-Current-Zyklus oder des Messzyklus. Die Konfiguration kann in zusammengefasster Form wie folgt beschrieben werden. Beide Hall-Effekt-Gebiete, die mittels der Verbindung 42 oder der Verbindung 44 miteinander zusammengeschaltet sind, sind auf einer einzelnen Achse aufgereiht. Weiterhin sind auch beide Paare von Hall-Effekt-Gebieten (d.h. beide Basiselektronikbauelemente 10-1, 10-2) auf der gleichen Achse aufgereiht. Das die Hall-Effekt-Gebiete 11 und 12 umfassende erste Basiselektronikbauelement 10-1 ist im Wesentlichen identisch mit dem in 9A gezeigten Paar von Hall-Effekt-Gebieten 11, 12. Zwei Differenzerfassungssignale, insbesondere zwei Differenzspannungen, können gemessen werden. Eine erste Differenzspannung liegt zwischen i) dem an der Oberfläche des ersten Hall-Effekt-Gebiets 11 des ersten Basiselektronikbauelements 10-1 ausgebildeten Momentanerfassungskontakt 23 und ii) dem an der Oberfläche des dritten Hall-Effekt-Gebiets 13 des zweiten Basiselektronikbauelements 10-2 ausgebildeten Momentanerfassungskontakts 27 vor. Somit wird die Differenzspannung auf eine die Basiselektronikbauelemente überspannende Weise gemessen (was auch für die in 9A gezeigte Konfiguration gilt). Eine zweite Differenzspannung wird zwischen iii) dem an der Oberfläche des zweiten Hall-Effekt-Gebiets 12 des ersten Basiselektronikbauelements 10-1 ausgebildeten Momentanerfassungskontakts 24 und iv) dem an der Oberfläche des vierten Hall-Effekt-Gebiets 14 des zweiten Basiselektronikbauelements 10-2 ausgebildeten Momentanerfassungskontakts 28 gemessen.
  • Je nachdem, ob die beiden Differenzspannungen P23 - P27 und P24 - P28 subtrahiert oder addiert werden, reagiert die in 12 gezeigte Konfiguration merklich oder nicht merklich auf ein Magnetfeld in der z-Richtung, d.h., der Richtung in der Zeichnungsebene, die senkrecht zu der Längsachse des Elektronikbauelements 100 verläuft. Bei dem Erfassungskontakt 23 nimmt das Potential mit zunehmendem Magnetfeld in der z-Richtung ab, wohingegen das Potential an dem Erfassungskontakt 27 zunimmt. Bei dem Erfassungskontakt 24 nimmt das Potential mit dem Magnetfeld zu, und an dem Erfassungskontakt 28 nimmt das Potential ab. Wenn die beiden Differenzspannungen P23 - P27 und P24 - P28 subtrahiert werden, kann die in 12 gezeigte Struktur eine mechanische Beanspruchung in dem Halbleiterkristall, in dem die Struktur ausgebildet ist, erfassen. Durch Umkehren der Polarität der Stromversorgung nur an einem der Paare von Hall-Effekt-Gebieten kann das Elektronikbauelement konfiguriert werden, entweder das Magnetfeld oder die mechanische Beanspruchung zu messen. Ein Elektronikbauelement wie hierin offenbart umfasst somit auch einen Sensor für mechanische Beanspruchung. Merkmale, die in Verbindung mit dem Elektronikbauelement zum Erfassen eines Magnetfelds beansprucht und/oder beschrieben werden, lassen sich in der Regel auch auf den Sensor für mechanische Beanspruchung anwenden, vorausgesetzt die oben erwähnte Bedingung hinsichtlich der Polarität der Stromversorgung ist erfüllt.
  • Die vier Wannen 11 bis 14 können in einer einzelnen Linie wie in 12 angeordnet sein, doch können sie auch in einem 2x2-Array angeordnet sein, wie in 13 bis 15 gezeigt. Die Zeichnungen in 13 bis 15 zeigen die Draufsichten auf die verschiedenen Elektronikbauelemente in ihren Konfigurationen während der Betriebsphase 1; in Phase 2 müssen nur die Momentanversorgungsanschlüsse gegen die Momentanerfassungsanschlüsse vertauscht werden. Alle in 13 bis 15 gezeigten Anordnungen sind bezüglich des Hall-Signals im Wesentlichen äquivalent, doch unterscheiden sie sich bezüglich ihrer thermoelektrischen und piezoelektrischen Störungen. Diese in 13 bis 15 gezeigten Anordnungen werden nur durch Translationen der Wannen von der Konfiguration von 12 erzeugt - es wurde keine Drehung oder spiegelsymmetrische Platzierung durchgeführt.
  • Es gibt viele Wege, um die Hall-Effekt-Gebiete oder Wannen 11, 12, 13 und 14 in dem Layout anzuordnen. Beispielsweise können sie entlang einer einzelnen Linie oder entlang einer einzelnen Säule angeordnet werden. Sie könnten auch auf ineinandergreifende Weise, auf verschachtelte Weise oder in einem Rechteck angeordnet werden, wobei das erste Basisbauelement 10-1 Hall-Effekt-Gebiete in dem ersten und dritten Quadranten (= spiegeldiagonal) umfasst und wobei sich das zweite Basisbauelement 10-2 auf der Hauptdiagonalen befindet (Hall-Effekt-Gebiete in dem zweiten und vierten Quadranten) .
  • Es ist sogar möglich, eine Wanne eines Bauelements gegenüber der zweiten Wanne zu drehen. Dann liefert der erste Erfassungskontakt ein Signal proportional zu einer ersten ebeneninternen Komponente des Magnetfelds, und der zweite Erfassungskontakt liefert ein Signal proportional zu einer zweiten ebeneninternen Komponente des Magnetfelds, die um das gleich Ausmaß gedreht ist, wie die zweite Wanne bezüglich der ersten Wanne gedreht ist.
  • Zudem können beide Wannen des ersten Bauelements parallel zu einer ersten Richtung positioniert sein, während die Wannen des zweiten Bauelements parallel zu einer zweiten Richtung positioniert sein können. Die im folgenden beschriebenen 13 bis 15 zeigen einige mögliche Konfigurationen des Bauelements 100.
  • 13 zeigt eine schematische Draufsicht auf ein Elektronikbauelement 100 gemäß einer Ausführungsform mit vier in einem Viereck angeordneten Hall-Effekt-Gebieten. Ein entsprechender Querschnitt kann ohne weiteres aus der schematischen Draufsicht von 13 auf analoge Weise wie in 3A abgeleitet werden. Die in 13 gezeigte Konfiguration kann als eine seitliche Konfiguration angesehen werden. Das erste Basiselektronikbauelement 10-1 umfasst zwei Wannen 11, 12, die auf einer Linie angeordnet sind. Das zweite Basiselektronikbauelement 10-2 umfasst weiterhin zwei Wannen 13, 14, die auf einer weiteren Linie parallel zu der Linie des ersten Basiselektronikbauelements angeordnet sind. Die Wannen 11 und 13 sind in einer Richtung senkrecht zu der oben erwähnte Linie und der weiteren Linie im Wesentlichen aufeinander ausgerichtet. Gleichermaßen sind die Wannen 12 und 14 in der Richtung senkrecht zu der Linie und der weiteren Linie im Wesentlichen aufeinander ausgerichtet. Eine erste Differenzspannung wird zwischen den ausgerichteten Wannen 11 und 13 abgegriffen, insbesondere zwischen dem Erfassungskontakt 23 des ersten Basiselektronikbauelements 10-1 und einem Erfassungskontakt 27 des zweiten Basiselektronikbauelements 10-2. Eine zweite Differenzspannung wird zwischen den ausgerichteten Wannen 12 und 14 abgegriffen, insbesondere zwischen dem Erfassungskontakt 24 des ersten Basiselektronikbauelements 10-1 und dem Erfassungskontakt 28 des zweiten Basiselektronikbauelements 10-2. Die Differenzspannungen werden auf eine die Basiselektronikbauelemente überspannende Weise gemessen.
  • 14 zeigt eine schematische Draufsicht auf ein Elektronikbauelement 100 gemäß einer weiteren Ausführungsform mit vier in einem Rechteck angeordneten Hall-Effekt-Gebieten. Ein entsprechender Querschnitt kann ohne weiteres auf analoge Weise wie in 3A aus der schematischen Draufsicht von 14 abgeleitet werden. Die in 14 gezeigte Konfiguration kann als eine seitliche Konfiguration angesehen werden. Die in 14 gezeigte Ausführungsform ist ähnlich der in 13 gezeigten Ausführungsform, mit den folgenden Unterschieden: bei dem zweiten Basiselektronikbauelement 10-2 ist die Polarität der Versorgungskontakte umgekehrt und die Differenzspannungen werden diagonal zwischen der ersten Wanne 11 des ersten Basiselektronikbauelements 10-1 und der zweiten Wanne 14 des zweiten Basiselektronikbauelements 10-2 sowie zwischen der zweiten Wanne 12 des ersten Basiselektronikbauelements 10-1 und der ersten Wanne 13 des zweiten Basiselektronikbauelements 10-2 abgegriffen. Die Differenzspannungen werden auf eine die Basiselektronikbauelemente überspannende Weise gemessen.
  • 15 zeigt eine schematische Draufsicht auf ein Elektronikbauelement 100 gemäß einer Ausführungsform mit vier in einem Viereck und mit diagonalen Zwischenverbindungsstrukturen angeordneten Hall-Effekt-Gebieten 11 bis 14. Ein entsprechender Querschnitt kann auf analoge Weise wie in 3A ohne weiteres aus der schematischen Draufsicht von 15 abgeleitet werden. Die in 15 gezeigte Konfiguration kann als eine diagonal versetzte Konfiguration angesehen werden. Das erste Basiselektronikbauelement 10-1 bildet eine diagonale Zwischenverbindungsstruktur und umfasst die linke obere Wanne 11 und die rechte untere Wanne 12. Das zweite Basiselektronikbauelement 10-2 bildet eine weitere diagonale Zwischenverbindungsstruktur und umfasst die rechte obere Wanne 13 und die linke untere Wanne 14. Die Differenzspannungen werden auf eine die Basiselektronikbauelemente überspannende Weise gemessen. Das zweite Hall-Effekt-Gebiet 12 ist in Längsrichtung und seitlich bezüglich des ersten Hall-Effekt-Gebiets 11 versetzt. Hinsichtlich des zweiten Basiselektronikbauelements 10-2 ist das Hall-Effekt-Gebiet 14 in Längsrichtung und seitlich bezüglich des Hall-Effekt-Gebiets 13 versetzt.
  • Gemäß dem Basiselektronikbauelement 10 mit nur einem einzelnen Paar von Hall-Effekt-Gebieten können das erste und zweite Hall-Effekt-Gebiet 11, 12 Seite an Seite oder seitlich versetzt angeordnet sein. Dementsprechend können das erste Ende des ersten Hall-Effekt-Gebiets und das zweite Ende des zweiten Hall-Effekt-Gebiets benachbart sein und umgekehrt. In der Regel sind das erste und zweite Hall-Effekt-Gebiet 11, 12 länglich und weisen eine Längsachse auf. Bei einer Anordnung des ersten und zweiten Hall-Effekt-Gebiets 11, 12 Seite an Seite ist das zweite Hall-Effekt-Gebiet 12 bezüglich des ersten Hall-Effekt-Gebiets 11 in einer Richtung senkrecht zu der Längsachse des ersten Hall-Effekt-Gebiets 11 und parallel zu der Oberfläche davon im Wesentlichen versetzt.
  • 16 zeigt eine schematische Draufsicht auf ein Elektronikbauelement 100 gemäß einer weiteren Ausführungsform. Je nachdem, ob die beiden Differenzspannungen addiert oder subtrahiert werden, reagiert das Elektronikbauelement 100 auf eine mechanische Beanspruchung in dem Halbleiterkristall, in dem die Hall-Effekt-Gebiete ausgebildet sind, oder reagiert auf ein Magnetfeld. Ein entsprechender Querschnitt kann auf analoge Weise wie in 3A ohne weiteres aus der schematischen Draufsicht von 16 abgeleitet werden. Das Elektronikbauelement 100 umfasst zwei Basiselektronikbauelemente 10-1, 10-2 mit kollektiv vier in einem Viereck angeordneten Hall-Effekt-Gebieten 11 bis 14. Diese Ausführungsform weist einige gemeinsame Merkmale mit der in 10 gezeigten Ausführungsform auf. Man beachte, dass ein Magnetfeld selbst dann, wenn das Elektronikbauelement 100 konfiguriert ist, als ein Sensor für mechanische Beanspruchung zu fungieren, die elektrischen Potentiale aufgrund des Hall-Effekts an den Momentanerfassungskontakten beeinflussen kann. Die den Hall-Effekt betreffenden Teile des elektrischen Potentials heben einander jedoch im Wesentlichen auf, wenn ein Ausgangssignal auf der Basis der elektrischen Potentiale an den Momentanerfassungskontakten bestimmt wird. Somit beeinflusst das Magnetfeld das Ausgangssignal nicht oder nur geringfügig. Stattdessen ist das Ausgangssignal zumeist eine Funktion der mechanischen Beanspruchung in dem Halbleiterkristall. Auf diese Weise kann der Einfluss des Hall-Effekts und eines Magnetfelds in dem Ausgangssignal eines Sensors für mechanische Beanspruchung reduziert werden. Aus diesem Grund besitzen die Hall-Effekt-Gebiete 11 bis 14, die auf einen vertikalen Hall-Effekt reagieren, den Effekt, dass sie einen Einfluss eines Magnetfelds auf das Ausgangssignal des Sensors für mechanische Beanspruchung im Wesentlichen aufheben. Auf analoge Weise hebt sich der Einfluss einer mechanischen Beanspruchung im Wesentlichen auf, wenn das Elektronikbauelement 100 als ein Magnetfeldsensor konfiguriert ist, d.h., wenn die beiden Differenzspannungen voneinander subtrahiert werden.
  • Es ist auch möglich, die vier Wannen 11 bis 14 in einer einzelnen Säule anzuordnen, und es gibt auch mehrere Kombinationen sequenzieller Reihenfolge (von oben nach unten).
  • 17 zeigt eine schematische Draufsicht auf ein Elektronikbauelement 10 gemäß einer Ausführungsform mit vier Hall-Effekt-Gebieten 11 bis 14. Ein entsprechender Querschnitt kann auf analoge Weise wie in 3A ohne weiteres aus der schematischen Draufsicht von 17 abgeleitet werden. Die in 17 gezeigte Konfiguration kann als eine abgewinkelte Konfiguration angesehen werden. Die beiden Hall-Effekt-Gebiete 11 und 12 sind auf der gleichen Linie angeordnet und gehören zu einem ersten Basiselektronikbauelement 10-1. Die beiden Hall-Effekt-Gebiete 13 und 14 sind auf einer anderen, nicht parallelen Linie angeordnet und gehören zu einem zweiten Basiselektronikbauelement 10-2. Insbesondere sind die Hall-Effekt-Gebiete 13, 14 des zweiten Basiselektronikbauelements 10-2 unter einem Winkel von 90 Grad (andere Winkel sind möglich) bezüglich der Hall-Effekt-Gebiete 11, 12 des ersten Basiselektronikbauelements 10-1 angeordnet. Zwei Differenzspannungen werden auf eine die Basiselektronikbauelemente überspannende Weise gemessen. In der Regel sind die Ausgangssignale lineare Kombinationen von beiden Magnetfeldkomponenten parallel zu der Oberfläche des Die. Die Koeffizienten dieser linearen Kombinationen hängen von dem Winkel zwischen den Linien ab, entlang derer beide Basiselektronikbauelemente 10-1, 10-2 angeordnet sind. Die Differenzspannung zwischen den Erfassungskontakten 23 und 27 ist proportional zu (Bz-Bx). Die andere Differenzspannung zwischen den Erfassungskontakten 24 und 28 ist proportional zu (Bx-Bz). Somit ist die Summe beider Differenzspannungen von dem Magnetfeld unabhängig. Die Differenz der Differenzspannungen ist proportional zu 2*(Bx-Bz) und somit eine Magnetfeldsignal.
  • 18 zeigt eine schematische Draufsicht auf ein Elektronikbauelement 100 gemäß einer Ausführungsform mit vier Hall-Effekt-Gebieten 11 bis 14 ähnlich der in 17 gezeigten Ausführungsform, d.h., eine abgewinkelte Konfiguration. Die Spinning-Current-Kontakte des zweiten Basiselektronikbauelements 10-2 in 18 weisen jedoch während der ersten Taktphase andere Funktionen auf als in 17. Insbesondere sind die Versorgungskontakte des zweiten Basiselektronikbauelements 10-2 während der ersten Betriebsphase des Spinning-Current-Verfahrens die obersten Kontakte in dem jeweiligen Hall-Effekt-Gebiet 13, 14. Eine erste Differenzspannung U1 wird zwischen einem Momentanerfassungskontakt der ersten Wanne 11 des ersten Basiselektronikbauelements 10-1 und einem Momentanerfassungskontakt der ersten Wanne 13 des zweiten Basiselektronikbauelements 10-2 gemessen. Eine zweite Differenzspannung U2 wird zwischen einem Erfassungskontakt der zweiten Wanne 12 des ersten Basiselektronikbauelements 10-1 und einem Erfassungskontakt der zweiten Wanne 14 des zweiten Basiselektronikbauelements 10-2 gemessen. Die erste Differenzspannung U1 ist proportional zu -Bx+Bz, d.h., einer ersten linearen Kombination der Magnetfeldkomponenten in der x-Richtung und in der z-Richtung. Die zweite Differenzspannung U2 ist proportional zu Bx-Bz, d.h., einer zweiten linearen Kombination der Magnetfeldkomponenten in der x-Richtung und in der z-Richtung. Man beachte, dass U2 im Wesentlichen gleich dem Kehrwert von U1 ist, d.h., U2 = -U1 (wenn Ungenauigkeiten vernachlässigt werden). Ein analoger Querschnitt kann auf analoge Weise wie in 3A ohne weiteres aus der schematischen Draufsicht von 18 abgeleitet werden.
  • 19 zeigt eine schematische Draufsicht auf ein Elektronikbauelement 100 gemäß einer Ausführungsform, wobei jedes Basiselektronikbauelement 10-1, 10-2 zwei unter einem Winkel von 90 Grad (andere Winkel sind möglich) zueinander angeordnete Hall-Effekt-Gebiete umfasst. Somit verwendet diese Ausführungsform eine Anordnung, bei der die beiden Wannen jedes Basiselektronikbauelements 10-1, 10-2 um z.B. 90 Grad zueinander in dem Layout gegeneinander gedreht sind. Zwei Differenzspannungen U1 und U2 können gemessen werden. In dem in 19 dargestellten Fall wird die erste Differenzspannung U1 zwischen der zu dem ersten Basiselektronikbauelement 10-1 gehörenden Wanne 11 und der zu dem zweiten Elektronikbauelement 10-2 gehörenden Wanne 13 gemessen. Die zweite Differenzspannung U2 wird zwischen der zu dem ersten Basiselektronikbauelement 10-1 gehörenden Wanne 12 und der zu dem zweiten Basiselektronikbauelement 10-2 gehörenden Wanne 14 gemessen. Die erste Differenzspannung U1 ist proportional zu dem Ausdruck 2Bz. Die zweite Differenzspannung ist proportional zu dem Ausdruck 2Bx. Ein entsprechender Querschnitt kann auf analoge Weise wie in 3A ohne weiteres aus der schematischen Draufsicht von 19 abgeleitet werden.
  • Das zweite Basiselektronikbauelement 10-2 kann ebenfalls als Ganzes gegenüber dem ersten Basiselektronikbauelement 10-1 um einen gewissen Winkel gedreht werden: dann ist U2 nicht proportional zu 2Bx, sondern eine gewisse lineare Kombination der Magnetfeldkomponenten Bx und Bz, in Abhängigkeit von der präzisen Winkelposition des zweiten Basiselektronikbauelements 10-2 bezüglich des ersten Basiselektronikbauelements 10-1. Indem es mehrere Anordnungen wie diese in verschiedenen Winkelpositionen aufweist, kann das System Bx und Bz durch ordnungsgemäße lineare Kombinationen der durch diese Systeme gelieferten Signale rekonstruieren. Für alle diese Anordnungen ist es möglich, die Position jeder Wanne als eine reine Translation zu verschieben, um sie in Säulen oder Zeilen oder sogar in einer ineinandergreifenden Anordnung anzuordnen. Dies kann die Anpassung verbessern und Fehler aufgrund thermoelektrischer Spannungen reduzieren.
  • Man beachte, dass die Ausgangssignale im Spannungsbereich liegen können (wie in 18 und 19 angegeben, wie etwa U1, U2, ...) - jedoch kann man auch die Erfassungspins kurzschließen und die Kurzschlussströme I1, I2, ..., messen, die die gleichen Informationen führen, wie die Spannungen, gemäß U1 = Ri1 * I1, U2 = Ri2 * I2, ..., wobei Ri1, Ri2 die Innenwiderstände der Bauelemente in den jeweiligen elektrischen Konfigurationen bezeichnen. Falls die Strom-Spannungs-Charakteristika der Bauelemente (Bei einem Magnetfeld von null) linear verlaufen, entsprechen U1 und I1 einander und liefern den gleichen Restoffset über einen ganzen Spinning-Current-Zyklus. Falls die Strom-Spannungs-Charakteristika der Bauelemente nicht linear sind, sollte der Restoffset der Signale im Strombereich in der Regel präziser sein als im Spannungsbereich.
  • 20 zeigt eine schematische Draufsicht auf ein Elektronikbauelement 10 gemäß einer Ausführungsform, die vier in einem Viereck angeordnete Hall-Effekt-Gebiete 11 bis 14 umfasst. Ein entsprechender Querschnitt kann auf analoge Weise wie in 3A ohne weiteres aus der schematischen Draufsicht von 20 abgeleitet werden. Hinsichtlich der Anordnung des ersten und zweiten Basiselektronikbauelements 10-1, 10-2 besitzt die in 20 gezeigte Ausführungsform eine Längskonfiguration, weil das rechte Basiselektronikbauelement 10-1 in einer Verlängerung der Längsachse des linken (ersten) Basiselektronikbauelements 10-2 vorgesehen ist. Ein erstes Basiselektronikbauelement 10-1 umfasst die Wannen 11 und 12, die zueinander seitlich versetzt sind. Ein zweites Basiselektronikbauelement 10-2 umfasst die Wannen 13 und 14, die ebenfalls zueinander seitlich versetzt sind. Die beiden Basiselektronikbauelemente 10-1, 10-2 sind auf einer Linie angeordnet, die sich entlang einer Längsrichtung der vier Wannen 11 bis 14 erstreckt, d.h., die Strukturen der beiden Basiselektronikbauelemente 10-1, 10-2 sind in der Längsrichtung der vier Wannen 11 bis 14 ausgerichtet. Die Ausführungsform von 20 kann kurz wie folgt beschrieben werden: beide Wannen jedes Basiselektronikbauelements 10-1, 10-2 verlaufen parallel zueinander, aber auf verschiedenen Linien, und beide Basiselektronikbauelemente 10-1, 10-2 befinden sich nebeneinander. Eine ausführlichere Beschreibung der in 20 gezeigten Ausführungsform offenbart, dass das Elektronikbauelement 100 ein erstes Hall-Effekt-Gebiet 11, ein zweites Hall-Effekt-Gebiet 12, ein drittes Hall-Effekt-Gebiet 13 und ein viertes Hall-Effekt-Gebiet 14 umfasst, die voneinander isoliert sind. Jedes Hall-Effekt-Gebiet 11 bis 14 umfasst einen Momentanversorgungskontakt, einen Momentanerfassungskontakt und einen Zwischenverbindungskontakt in oder an Oberflächen des jeweiligen Hall-Effekt-Gebiets 11 bis 14. Der Zwischenverbindungskontakt 33 des zweiten Hall-Effekt-Gebiets 12 ist mit dem Zwischenverbindungskontakt 32 des ersten Hall-Effekt-Gebiets 11 verbunden. Auf ähnliche Weise ist der Zwischenverbindungskontakt 37 des vierten Hall-Effekt-Gebiets 14 mit dem Zwischenverbindungskontakt 36 des dritten Hall-Effekt-Gebiets 13 verbunden. Ein erstes Differenzerfassungssignal wird zwischen den Erfassungskontakten 23 und 27 des ersten und dritten Hall-Effekt-Gebiets 11 beziehungsweise 13 abgegriffen, und ein zweites Differenzerfassungssignal wird zwischen den Erfassungskontakten 24 und 28 des zweiten und vierten Hall-Effekt-Gebiets 12 beziehungsweise 14 abgegriffen.
  • 21 zeigt eine schematische Draufsicht auf ein Elektronikbauelement 100 gemäß einer Ausführungsform, die vier in einer Säule angeordnete Hall-Effekt-Gebiete 11 bis 14 umfasst. Ein entsprechender Querschnitt kann auf analoge Weise wie in 3A ohne weiteres aus der schematischen Draufsicht von 21 abgeleitet werden. Ein erstes Basiselektronikbauelement 10-1 umfasst die Hall-Effekt-Gebiete 11 und 12. Ein zweites Basiselektronikbauelement 10-2 umfasst die Hall-Effekt-Gebiete 13 und 14. Das zweite Basiselektronikbauelement 10-2 ist bezüglich des ersten Basiselektronikbauelements 10-1 seitlich versetzt angeordnet. Zwei Differenzsignale werden in einer die Basiselektronikbauelemente überspannenden Weise abgegriffen. Das erste Differenzsignal wird zwischen dem Momentanerfassungskontakt 23 an der ersten Wanne 11 des ersten Basiselektronikbauelements 10-1 (oberes Basiselektronikbauelement 10-1 in 21) und dem Erfassungskontakt 27 an der ersten Wanne 13 des zweiten Basiselektronikbauelements 10-2 (unteres Basiselektronikbauelement in 21) gemessen. Das zweite Differenzsignal wird zwischen dem Erfassungskontakt 24 an der zweiten Wanne 12 des ersten Basiselektronikbauelements 10-1 und dem Erfassungskontakt 28 der zweiten Wanne des zweiten Basiselektronikbauelements 10-2 gemessen.
  • 22 zeigt eine schematische Draufsicht auf ein Elektronikbauelement 100 gemäß einer weiteren Ausführungsform, die vier in einer Säule angeordnete Hall-Effekt-Gebiete umfasst, wobei die Basiselektronikbauelemente 10-1, 10-2 verschachtelt oder zueinander konzentrisch sind, d.h. eine konzentrische Konfiguration. Ein entsprechender Querschnitt kann auf analoge Weise wie in 3A ohne weiteres aus der schematischen Draufsicht von 22 abgeleitet werden. Ein erstes Basiselektronikbauelement 10-1 umfasst die Wannen 11 und 12 und ein zweites Basiselektronikbauelement 10-2 umfasst die Wannen 13 und 14. Das erste Basiselektronikbauelement 10-1 ist ein äußeres Bauelement, dass das innere, zweite Basiselektronikbauelement 10-2 umgibt. Ein erstes Differenzsignal wird zwischen einem Momentanerfassungskontakt 23 bei der ersten Wanne 11 des äußeren, ersten Basiselektronikbauelements 10-1 und dem Erfassungskontakt 27 bei der ersten Wanne 13 des inneren, zweiten Elektronikbauelements 10-2 gemessen. Das zweite Differenzsignal wird zwischen dem Momentanerfassungskontakt 24 an der zweiten Wanne 12 des äußeren, ersten Basiselektronikbauelements 10-1 und dem Erfassungskontakt 28 der zweiten Wanne des inneren, zweiten Elektronikbauelements 10-2 gemessen.
  • 23 zeigt eine schematische Draufsicht auf ein Elektronikbauelement 10 gemäß noch einer weiteren möglichen Ausführungsform der hierin offenbarten Lehren. Die Hall-Effekt-Gebiete 11 und 12 sind L-förmig, und die Zwischenverbindungskontakte 32 und 33 befinden sich in der Ecke des L-förmigen ersten Hall-Effekt-Gebiets 11 beziehungsweise des zweiten Hall-Effekt-Gebiets 12. Der Zwischenverbindungskontakt 32 befindet sich in der Symmetriemitte des ersten Kontakts 21 und des dritten Kontakts 23. Ein Abstand zwischen dem ersten Kontakt 21 und dem Zwischenverbindungskontakt (zweiten Kontakt) 32 ist im Wesentlichen gleich einem Abstand zwischen dem zweiten Kontakt 32 und dem dritten Kontakt 23. Gleichermaßen befindet sich der Zwischenverbindungskontakt 33 in dem Symmetriezentrum des ersten Kontakts 22 und des dritten Kontakts 24, und der Abstand zwischen dem ersten Kontakt 22 und dem Zwischenverbindungskontakt (zweiter Kontakt) 33 ist im Wesentlichen gleich einem Abstand zwischen dem zweiten Kontakt 33 und dem dritten Kontakt 24.
  • 24 zeigt eine schematische Draufsicht auf ein Elektronikbauelement 10 gemäß einer weiteren Ausführungsform der hierin offenbarten Lehren. Die Hall-Effekt-Gebiete 11 und 12 sind bogenförmig. Es wird auf oben angestellte Kommentare im Kontext der Beschreibung von 23 bezüglich der Kontakte 21, 32, 22 und 22, 33, 24 Bezug genommen. Die bogenförmigen Hall-Effekt-Gebiete 11, 12 können sich über einen beliebigen Winkel wie etwa 45 Grad, 60 Grad, 90 Grad, 120 Grad, erstrecken.
  • 25 zeigt ein schematisches Flussdiagramm eines Erfassungsverfahrens für eine physikalische Größe. Bei einem Schritt 202 wird eine Stromversorgung zwischen einem in oder an der Oberfläche des ersten Hall-Effekt-Gebiets ausgebildeten ersten Momentanversorgungskontakt und einem in oder an der Oberfläche eines zweiten Hall-Effekt-Gebiets ausgebildeten zweiten Momentanversorgungskontakt geschaltet. Das erste Hall-Effekt-Gebiet und das zweite Hall-Effekt-Gebiet sind mittels einer Verbindung miteinander verbunden, so dass ein von der Stromversorgung gelieferter elektrischer Strom über den ersten Momentanversorgungskontakt, mindestens einen Abschnitt des ersten Hall-Effekt-Gebiets, die Verbindung, mindestens einen Abschnitt des zweiten Hall-Effekt-Gebiets und den zweiten Momentanversorgungskontakt zurück zu der Stromversorgung fließt.
  • Erfassungssignale werden dann bei einem in oder an der Oberfläche des ersten Hall-Effekt-Gebiets ausgebildeten ersten Momentanerfassungskontakt und einem in oder an einer Oberfläche des zweiten Hall-Effekt-Gebiets ausgebildeten zweiten Momentanerfassungskontakt erfasst (Schritt 204). Ein erster Zwischenverbindungskontakt ist in oder an der Oberfläche des ersten Hall-Effekt-Gebiets zwischen dem ersten Momentanversorgungskontakt und dem ersten Momentanerfassungskontakt ausgebildet. Ein zweiter Zwischenverbindungskontakt ist in oder an der Oberfläche des zweiten Hall-Effekt-Gebiets zwischen dem zweiten Momentanversorgungskontakt und dem zweiten Momentanerfassungskontakt ausgebildet. Der erste und zweite Zwischenverbindungskontakt sind mit Hilfe der Verbindung miteinander verbunden.
  • Bei einem Schritt 206 werden die Momentanfunktionen des ersten Momentanversorgungskontakts und des ersten Momentanerfassungskontakts vertauscht. Weiterhin werden die Momentanfunktionen des zweiten Momentanversorgungskontakts und des zweiten Momentanerfassungskontakts vertauscht, so dass die Stromversorgung zwischen einen früheren ersten Erfassungskontakt und einen früheren zweiten Erfassungskontakt geschaltet ist.
  • Bei einem Schritt 208 werden Erfassungssignale an einem früheren ersten Versorgungskontakt und einem früheren zweiten Versorgungskontakt erfasst. Dann wird ein Ausgangssignal während eines Schritts 210 auf der Basis der Erfassungssingale an dem ersten Momentanerfassungskontakt, dem zweiten Momentanerfassungskontakt, dem früheren ersten Versorgungskontakt und dem früheren zweiten Versorgungskontakt bestimmt.
  • Das Erfassungsverfahren kann erweitert werden, wenn das Elektronikbauelement ein erstes Basiselektronikbauelement 10-1 und ein zweites Basiselektronikbauelement 10-2 umfasst, wie beispielsweise in 9A bis 22 gezeigt. Das erste Hall-Effekt-Gebiet und das zweite Hall-Effekt-Gebiet, ihre entsprechenden Kontakte und die Verbindung bilden das erste Elektronikbauelement 10-1. Ein drittes Hall-Effekt-Gebiet, ein viertes Hall-Effekt-Gebiet, entsprechende Kontakte und eine zweite Verbindung bilden ein zweites Elektronikbauelement 10-2 ähnlich dem ersten Elektronikbauelement. Gemäß einer Ausführungsform der hierin offenbarten Lehren kann das erweiterte Erfassungsverfahren weiterhin das Schalten der Stromversorgung oder einer anderen Stromversorgung zwischen einen ersten Momentanversorgungskontakt und einen zweiten Momentanversorgungskontakt des zweiten Elektronikbauelements umfassen. Ein Erfassungssignal kann dann an einem ersten Momentanerfassungskontakt des zweiten Elektronikbauelements erfasst werden. Danach werden die Funktionen des ersten Momentanerfassungskontakts des zweiten Elektronikbauelements und des ersten Momentanversorgungskontakts des zweiten Elektronikbauelements vertauscht, so dass der elektrische Strom über einen früheren Erfassungskontakt des zweiten Elektronikbauelements geliefert wird. Das Verfahren fährt dann mit dem Erfassen eines Erfassungssignals an einem früheren ersten Versorgungskontakt des zweiten Elektronikbauelements fort. Die Bestimmung des Ausgangssignals berücksichtigt weiterhin die Erfassungssignale an dem ersten Momentanerfassungskontakt des zweiten Elektronikbauelements und an dem früheren ersten Versorgungskontakt des zweiten Elektronikbauelements.
  • Es ist auch möglich, dass ein Differenzsignal als eine Differenz zwischen den Erfassungssignalen an dem ersten Momentanerfassungskontakt des ersten Elektronikbauelements und dem ersten Momentanerfassungskontakt des zweiten Elektronikbauelements bestimmt wird. Ein zweites Differenzsignal kann als eine Differenz zwischen den Erfassungssignalen an dem früheren ersten Versorgungskontakt des ersten Elektronikbauelements und dem früheren ersten Versorgungskontakt des zweiten Elektronikbauelements bestimmt werden. Schließlich kann das Ausgangssignal auf der Basis des ersten Differenzsignals und des zweiten Differenzsignals bestimmt werden.
  • Das Erfassungsverfahren kann ein Magneterfassungsverfahren zum Erfassen eines Magnetfelds unter Verwendung des Hall-Effekts sein.
  • Alternativ kann das Erfassungsverfahren ein Erfassungsverfahren für eine mechanische Beanspruchung sein, wobei Richtungen eines elektrischen Stromflusses innerhalb des ersten und zweiten Hall-Effekt-Gebiets so gewählt werden, dass ein in dem ersten Hall-Effekt-Gebiet auftretender Hall-Effekt und ein in dem zweiten Hall-Effekt-Gebiet auftretender Hall-Effekt dafür verantwortlich sind, einen Einfluss eines Magnetfelds auf das Ausgangssignal im Wesentlichen aufzuheben, wenn das Ausgangssignal mittels einer linearen Kombination der Erfassungssignale bestimmt wird, die an den Momentanerfassungskontakten des ersten Hall-Effekt-Gebiets und des zweiten Hall-Effekt-Gebiets beobachtet wird. Die Aufhebung des Einflusses des Magnetfelds funktioniert insbesondere dann gut, wenn das Magnetfeld in den verschiedenen Hall-Effekt-Gebieten im Wesentlichen gleich ist.
  • 26 zeigt ein schematisches Flussdiagramm eines weiteren Erfassungsverfahrens gemäß einer Ausführungsform der hierin offenbarten Lehren. Bei einem Schritt 212 wird eine Stromversorgung zwischen einen in oder an der Oberfläche eines ersten Hall-Effekt-Gebiets ausgebildeten ersten Momentanversorgungskontakt und einen in oder an der Oberfläche eines zweiten Hall-Effekt-Gebiets ausgebildeten zweiten Momentanversorgungskontakt geschaltet. Das erste Hall-Effekt-Gebiet und das zweite Hall-Effekt-Gebiet sind mittels eines in oder an der Oberfläche des ersten Hall-Effekt-Gebiets angeordneten ersten inneren Kontakts und eines in oder an der Oberfläche des zweiten Hall-Effekt-Gebiets angeordneten zweiten inneren Kontakts in Reihe geschaltet.
  • Bei einem Schritt 214 werden Erfassungssignale an einem in oder an der Oberfläche des ersten Hall-Effekt-Gebiets ausgebildeten ersten Momentanerfassungskontakt und an einem in oder an der Oberfläche des zweiten Hall-Effekt-Gebiets ausgebildeten zweiten Momentanerfassungskontakt erfasst. Der erste Momentanversorgungskontakt und der erste Momentanerfassungskontakt sind auf zwei Seiten des ersten inneren Kontakts angeordnet, und wobei der zweite Momentanversorgungskontakt und der zweite Momentanerfassungskontakt auf zwei Seiten des zweiten inneren Kontakts angeordnet sind.
  • Die Momentanfunktionen des ersten Momentanversorgungskontakts und des ersten Momentanerfassungskontakts werden während eines Schritts 216 vertauscht. Die Momentanfunktionen des zweiten Momentanversorgungskontakts und des zweiten Momentanerfassungskontakts werden ebenfalls während des Schritts 216 vertauscht, so dass die Stromversorgung zwischen einem früheren ersten Erfassungskontakt und einem früheren zweiten Erfassungskontakt geschaltet ist.
  • Bei einem Schritt 218 werden Erfassungssignale an einem früheren ersten Versorgungskontakt und einem früheren zweiten Versorgungskontakt erfasst. Ein Ausgangssignal wird dann bei einem Schritt 220 auf der Basis der Erfassungssignale bei dem ersten Momentanerfassungskontakt, dem zweiten Momentanerfassungskontakt, dem früheren ersten Versorgungskontakt und dem früheren zweiten Versorgungkontakt bestimmt.

Claims (27)

  1. Elektronikbauelement, das Folgendes aufweist: ein Hall-Effekt-Gebiet (11); einen ersten Kontakt (21), der in oder an einer Oberfläche des Hall-Effekt-Gebiets (11) angeordnet ist, wobei das Elektronikbauelement derart konfiguriert ist, dass der erste Kontakt (21) mindestens vorübergehend als ein erster Versorgungskontakt für das Hall-Effekt-Gebiet (11) fungiert; einen zweiten Kontakt (32), der in oder an der Oberfläche des Hall-Effekt-Gebiets (11) angeordnet ist, wobei das Elektronikbauelement derart konfiguriert ist, dass der zweite Kontakt (32) ein zweiter Versorgungskontakt für das Hall-Effekt-Gebiet (11) ist; einen dritten Kontakt (23), der in oder an der Oberfläche des Hall-Effekt-Gebiets (11) angeordnet ist, wobei das Elektronikbauelement derart konfiguriert ist, dass der dritte Kontakt (23) mindestens vorübergehend als ein Erfassungskontakt fungiert; wobei der erste Kontakt (21) und der dritte Kontakt (23) auf symmetrische Weise zueinander bezüglich des zweiten Kontakts (32) angeordnet sind, wobei eine elektrische Stromverteilung in dem Hall-Effekt-Gebiet (11) durch eine zu messende physikalische Größe beeinflusst wird und wobei ein an dem dritten Kontakt (23) abgegriffenes Erfassungssignal eine Funktion der Stromverteilung ist, wodurch das Erfassungssignal somit die physikalische Größe anzeigt; wobei das Hall-Effekt-Gebiet (11) ein erstes Hall-Effekt-Gebiet ist; wobei der erste Kontakt (21) und der dritte Kontakt (23) ein erstes Paar von Kontakten bilden, wobei das Elektronikbauelement derart konfiguriert ist, dass die Kontakte des ersten Paars von Kontakten (21, 23) abwechselnd als ein erster Momentanversorgungskontakt und ein erster Momentanerfassungskontakt, in oder an einer Oberfläche des ersten Hall-Effekt-Gebiets (11) angeordnet, fungieren; wobei der zweite Kontakt (32) ein erster Zwischenverbindungskontakt ist, der in oder an der Oberfläche des ersten Hall-Effekt-Gebiets (11) angeordnet ist; wobei das Elektronikbauelement weiterhin Folgendes aufweist: ein zweites Hall-Effekt-Gebiet (12); ein zweites Paar von Kontakten (22, 24), wobei das Elektronikbauelement derart konfiguriert ist, dass die Kontakte des zweiten Paars von Kontakten (22, 24) abwechselnd als ein zweiter Momentanversorgungskontakt und ein zweiter Momentanerfassungskontakt fungieren, die in oder an einer Oberfläche des zweiten Hall-Effekt-Gebiets (12) angeordnet sind; einen zweiten Zwischenverbindungskontakt (33), der in oder an der Oberfläche des zweiten Hall-Effekt-Gebiets (12) angeordnet ist; und eine Verbindung (42), die konfiguriert ist, den ersten Zwischenverbindungskontakt (32) und den zweiten Zwischenverbindungskontakt (33) zu verbinden, so dass ein dem Elektronikbauelement über den ersten Momentanversorgungskontakt des ersten Paars von Kontakten (21, 23) zugeführter und das Elektronikbauelement über den zweiten Momentanversorgungskontakt des zweiten Paars von Kontakten (22, 24) verlassender elektrischer Strom über die Verbindung (42) von dem ersten Hall-Effekt-Gebiet (11) zu dem zweiten Hall-Effekt-Gebiet (12) geleitet wird; wobei ein an mindestens einem des ersten Momentanerfassungskontakts und des zweiten Momentanerfassungskontakts abgegriffenes Erfassungssignal eine Funktion der Stromverteilung ist, wobei das Erfassungssignal somit die physikalische Größe anzeigt; und wobei das erste Hall-Effekt-Gebiet (11) und das zweite Hall-Effekt-Gebiet (12) voneinander elektrisch isoliert sind.
  2. Elektronikbauelement nach Anspruch 1, wobei der erste Zwischenverbindungskontakt (32) zwischen dem ersten Paar von Kontakten (21, 23) angeordnet ist und wobei der zweite Zwischenverbindungskontakt (33) zwischen dem zweiten Paar von Kontakten (22, 24) angeordnet ist.
  3. Elektronikbauelement nach Anspruch 2, wobei das erste Paar von Kontakten (21, 23) und der erste Zwischenverbindungskontakt (32) im Wesentlichen entlang einer Linie in oder an der Oberfläche des ersten Hall-Effekt-Gebiets (11) angeordnet sind; und wobei das zweite Paar von Kontakten (22, 24) und der zweite Zwischenverbindungskontakt (33) im Wesentlichen entlang einer Linie in oder an der Oberfläche des zweiten Hall-Effekt-Gebiets (12) angeordnet sind.
  4. Elektronikbauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das Elektronikbauelement derart konfiguriert ist, dass das erste Paar von Kontakten (21, 23) und das zweite Paar von Kontakten (22, 24) zur Nutzung in einem Spinning-Current-Verfahren mit mindestens zwei Taktphasen konfiguriert sind, wobei die Kontakte des ersten und zweiten Paars von Kontakten (21, 22, 23, 24), die in einer ersten Taktphase als Versorgungskontakte verwendet werden, in einer zweiten Taktphase als Erfassungskontakte verwendet werden, und die Kontakte des ersten und zweiten Paars von Kontakten (21, 22, 23, 24), die in der ersten Taktphase als Erfassungskontakte verwendet werden, in der zweiten Taktphase als Versorgungskontakte verwenden werden, und die Erfassungssignale von beiden Taktphasen kombiniert werden, um ein Gesamtsignal zu ergeben, das die physikalische Größe anzeigt.
  5. Elektronikbauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 4, das weiterhin Folgendes aufweist: ein drittes Hall-Effekt-Gebiet (13); ein drittes Paar von Kontakten (25, 27), wobei das Elektronikbauelement derart konfiguriert ist, dass die Kontakte des dritten Paars von Kontakten (25, 27) abwechselnd als ein dritter Momentanversorgungskontakt und ein dritter Momentanerfassungskontakt fungieren, die in oder an einer Oberfläche des dritten Hall-Effekt-Gebiets (13) angeordnet sind; einen dritten Zwischenverbindungskontakt (36), der in oder an der Oberfläche des dritten Hall-Effekt-Gebiets (13) angeordnet ist; ein viertes Hall-Effekt-Gebiet (14); ein viertes Paar von Kontakten (26, 28), wobei das Elektronikbauelement derart konfiguriert ist, dass die Kontakte des vierten Paars von Kontakten (26, 28) abwechselnd als ein vierter Momentanversorgungskontakt und ein vierter Momentanerfassungskontakt fungieren, die in oder an einer Oberfläche des vierten Hall-Effekt-Gebiets (14) angeordnet sind; einen vierten Zwischenverbindungskontakt (37), der in oder an der Oberfläche des vierten Hall-Effekt-Gebiets (14) angeordnet ist; und eine weitere Verbindung (44), die konfiguriert ist, den dritten Zwischenverbindungskontakt (36) und den vierten Zwischenverbindungskontakt (37) zu verbinden, so dass ein weiterer, dem Elektronikbauelement über den dritten Momentanversorgungskontakt zugeführter und das Elektronikbauelement über den vierten Momentanversorgungskontakt verlassender elektrischer Strom über die weitere Verbindung (44) von dem dritten Hall-Effekt-Gebiet (13) zu dem vierten Hall-Effekt-Gebiet (14) geleitet wird.
  6. Elektronikbauelement nach Anspruch 5, weiterhin aufweisend eine erste Signalextraktionsschaltung (61), die konfiguriert ist zum Liefern eines ersten Signals auf der Basis eines ersten Erfassungssignals und eines dritten Erfassungssignals, wobei das erste Erfassungssignal an dem ersten Momentanerfassungskontakt abgegriffen wird und das dritte Erfassungssignal an dem dritten Momentanerfassungskontakt abgegriffen wird; und eine zweite Signalextraktionsschaltung (61), die konfiguriert ist zum Liefern eines zweiten Signals auf der Basis eines zweiten Erfassungssignals und eines vierten Erfassungssignals, wobei das zweite Erfassungssignal an dem zweiten Momentanerfassungskontakt abgegriffen wird und das vierte Signal an dem vierten Momentanerfassungskontakt abgegriffen wird.
  7. Elektronikbauelement nach Anspruch 5 oder 6, wobei sich der erste Zwischenverbindungskontakt (32) zwischen dem ersten Momentanversorgungskontakt und dem ersten Momentanerfassungskontakt befindet; wobei sich der dritte Zwischenverbindungskontakt (36) zwischen dem dritten Momentanversorgungskontakt und dem dritten Momentanerfassungskontakt befindet, wobei der dritte Momentanversorgungskontakt und der dritte Momentanerfassungskontakt bezüglich des dritten Zwischenverbindungskontakts (36) in einer auf gespiegelte Weise im Vergleich zu der Anordnung aus dem ersten Momentanversorgungskontakt und dem ersten Momentanerfassungskontakt bezüglich des ersten Zwischenverbindungskontakts (32) angeordnet sind; wobei sich der zweite Zwischenverbindungskontakt (33) zwischen dem zweiten Momentanversorgungskontakt und dem zweiten Momentanerfassungskontakt befindet; und wobei sich der vierte Zwischenverbindungskontakt (37) zwischen dem vierten Momentanversorgungskontakt und dem vierten Momentanerfassungskontakt befindet, wobei der vierte Momentanversorgungskontakt und der vierte Momentanerfassungskontakt bezüglich des vierten Zwischenverbindungskontakts (37) in einer auf gespiegelte Weise im Vergleich zu der Anordnung aus dem zweiten Momentanversorgungskontakt und dem zweiten Momentanerfassungskontakt bezüglich des zweiten Zwischenverbindungskontakts (33) angeordnet sind.
  8. Elektronikbauelement nach einem der Ansprüche 5 oder 6, wobei sich der erste Zwischenverbindungskontakt (32) zwischen dem ersten Momentanversorgungskontakt und dem ersten Momentanerfassungskontakt befindet; wobei sich der dritte Zwischenverbindungskontakt (36) zwischen dem dritten Momentanversorgungskontakt und dem dritten Momentanerfassungskontakt in einer Anordnung im Wesentlichen gleich der Anordnung aus dem ersten Momentanversorgungskontakt und dem ersten Momentanerfassungskontakt bezüglich des ersten Zwischenverbindungskontakts (32) befindet; wobei sich der zweite Zwischenverbindungskontakt (33) zwischen dem zweiten Momentanversorgungskontakt und dem zweiten Momentanerfassungskontakt befindet; und wobei sich der vierte Zwischenverbindungskontakt (37) zwischen dem vierten Momentanversorgungskontakt und dem vierten Momentanerfassungskontakt in einer Anordnung im Wesentlichen gleich der Anordnung aus dem zweiten Momentanversorgungskontakt und dem zweiten Momentanerfassungskontakt bezüglich des zweiten Zwischenverbindungskontakts (33) befindet.
  9. Elektronikbauelement nach einem der Ansprüche 5 bis 8, weiterhin aufweisend eine Rückkopplungsschaltung, die selektiv mit dem ersten Momentanerfassungskontakt und dem dritten Momentanerfassungskontakt verbunden ist, wobei die Rückkopplungsschaltung konfiguriert ist, einen elektrischen Strom an einem ihrer Eingangsanschlüsse hinzuzufügen, um die elektrischen Potentiale an beiden Eingangsanschlüssen im Wesentlichen identisch zu machen.
  10. Elektronikbauelement nach einem der Ansprüche 5 bis 9, wobei das erste Hall-Effekt-Gebiet (11), das zweite Hall-Effekt-Gebiet (12), das dritte Hall-Effekt-Gebiet (13) und das vierte Hall-Effekt-Gebiet (14) entlang einer einzelnen Linie, entlang einer einzelnen Spalte, auf ineinandergreifende Weise oder auf verschachtelte Weise angeordnet sind.
  11. Elektronikbauelement nach einem der Ansprüche 5 bis 10, wobei das erste Hall-Effekt-Gebiet (11), das zweite Hall-Effekt-Gebiet (12), das dritte Hall-Effekt-Gebiet (13) und das vierte Hall-Effekt-Gebiet (14) in einem Viereck angeordnet sind, wobei das erste Hall-Effekt-Gebiet (11) und das zweite Hall-Effekt-Gebiet (12) in einem ersten Quadranten beziehungsweise einem dritten Quadranten angeordnet sind und wobei das dritte Hall-Effekt-Gebiet (13) und das vierte Hall-Effekt-Gebiet (14) sich in einem zweiten Quadranten beziehungsweise einem vierten Quadranten befinden.
  12. Elektronikbauelement nach einem der Ansprüche 5 bis 11, wobei das erste Hall-Effekt-Gebiet und das zweite Hall-Effekt-Gebiet entlang einer ersten Richtung angeordnet sind und wobei das dritte Hall-Effekt-Gebiet und das vierte Hall-Effekt-Gebiet entlang einer zweiten Richtung, die mit der ersten Richtung einen von Null verschiedenen Winkel definiert, angeordnet sind.
  13. Elektronikbauelement nach einem der Ansprüche 5 bis 12, weiterhin aufweisend einen Erfassungssignalevaluierer, der konfiguriert ist, um mit dem Momentanerfassungskontakt des ersten Paars von Kontakten (21, 23) und mit dem Momentanerfassungskontakt des dritten Paars von Kontakten (25, 27) verbunden zu werden, und weiterhin konfiguriert zum Erfassen eines Differenzerfassungsignals, das auf beiden, an dem ersten Momentanerfassungskontakt und dem dritten Momentanerfassungskontakt gelieferten Erfassungssignalen basiert.
  14. Elektronikbauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 13, weiterhin aufweisend eine Stromerfassungseinrichtung, die an einen oder beide des ersten Momentanerfassungskontakts und des zweiten Momentanerfassungskontakts angeschlossen werden kann und wobei der durch die Stromerfassungseinrichtung erfasste elektrische Strom das Signal zwischen dem ersten Momentanerfassungskontakt und dem zweiten Momentanerfassungskontakt darstellt, wobei eine Variation dessen die Größe einer Variation der physikalischen Größe anzeigt.
  15. Elektronikbauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 14, wobei das erste Hall-Effekt-Gebiet (11) und das zweite Hall-Effekt-Gebiet (12) unter einem von Null verschiedenen Winkel zueinander angeordnet sind.
  16. Elektronikbauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 15, wobei das Elektronikbauelement ein Hall-Effekt-Bauelement ist, das gegenüber einem Magnetfeld parallel zu den Oberflächen des ersten Hall-Effekt-Gebiets (11) und des zweiten Hall-Effekt-Gebiets (12) und im Wesentlichen senkrecht zu einer Stromflussrichtung des elektrischen Stroms in mindestens einem des ersten Hall-Effekt-Gebiets (11) und des zweiten Hall-Effekt-Gebiets (12) empfindlich ist.
  17. Elektronikbauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 16, wobei das Elektronikbauelement ein mechanischer Beanspruchungssensor ist und wobei die Momentanerfassungskontakte des ersten und zweiten Paars von Kontakten (21, 22, 23, 24) relativ zu den Momentanversorgungskontakten des ersten und zweiten Paars von Kontakten (21, 22, 23, 24) auf eine Weise angeordnet sind, dass ein elektrischer Strom in dem ersten Hall-Effekt-Gebiet (11), der durch den ersten Momentanerfassungskontakt hindurchgeht, im Wesentlichen die gleiche Richtung wie ein elektrischer Strom in dem zweiten Hall-Effekt-Gebiet (12), der durch den zweiten Momentanerfassungskontakt hindurchgeht, aufweist, wodurch der mechanische Beanspruchungssensor gegenüber einer mechanischen Beanspruchung in mindestens einem des ersten Hall-Effekt-Gebiets (11) und des zweiten Hall-Effekt-Gebiets (12) empfindlich ist.
  18. Elektronikbauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 17, wobei bezüglich Kontakten des ersten und zweiten Hall-Effekt-Gebiets (11, 12) das erste Hall-Effekt-Gebiet (11) nur das erste Paar von Kontakten (21, 23) und den ersten Zwischenverbindungskontakt (32) aufweist und wobei das zweite Hall-Effekt-Gebiet (12) nur das zweite Paar von Kontakten (22, 24) und den zweiten Zwischenverbindungskontakt (33) aufweist.
  19. Elektronikbauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 18, wobei der erste Zwischenverbindungskontakt (32) mit dem zweiten Zwischenverbindungskontakt (33) verbunden ist, so dass das erste Hall-Effekt-Gebiet (11) und das zweite Hall-Effekt-Gebiet (12) in Reihe bezüglich des ersten Momentanversorgungskontakts und des zweiten Momentanversorgungskontakts verbunden sind.
  20. Elektronikbauelement, das Folgendes aufweist: ein Hall-Effekt-Gebiet (11), das genau drei in oder an einer Oberfläche des Hall-Effekt-Gebiets (11) gebildete Kontakte (21, 23, 32) aufweist, die einen ersten Kontakt (21), einen zweiten Kontakt (32) und einen dritten Kontakt (23) aufweisen, wobei das Elektronikbauelement derart konfiguriert ist, dass der erste Kontakt (21) mindestens vorübergehend als ein Versorgungskontakt fungiert, dass der zweite Kontakt (32) als ein weiterer Versorgungskontakt fungiert, und dass der dritte Kontakt (23) mindestens vorübergehend als ein Erfassungskontakt fungiert, wobei sich der dritte Kontakt (23) in einem ersten Abstand von dem ersten Kontakt (21) und in einem zweiten Abstand von dem zweiten Kontakt (32) befindet; wobei ein Abstand zwischen dem ersten Kontakt (21) und dem zweiten Kontakt (32) kleiner ist als ein Maximum des ersten Abstands und des zweiten Abstands; wobei eine elektrische Stromverteilung innerhalb des Hall-Effekt-Gebiets (11) durch eine zu messende physikalische Größe beeinflusst wird und wobei ein an dem dritten Kontakt (23) abgegriffenes Erfassungssignal eine Funktion der Stromverteilung ist, wobei das Erfassungssignal somit die physikalische Größe anzeigt; wobei das Hall-Effekt-Gebiet (11) ein erstes Hall-Effekt-Gebiet ist; wobei der erste Kontakt (21) und der dritte Kontakt (23) ein erstes Paar von Kontakten (21, 23) bilden, wobei das Elektronikbauelement derart konfiguriert ist, dass die Kontakte des ersten Paars von Kontakten (21, 23) abwechselnd als ein erster Momentanversorgungskontakt und ein erster Momentanerfassungskontakt, in oder an einer Oberfläche des ersten Hall-Effekt-Gebiets (11) angeordnet, fungieren; wobei der zweite Kontakt (32) ein erster Zwischenverbindungskontakt ist, der in oder an der Oberfläche des ersten Hall-Effekt-Gebiets (11) angeordnet ist; wobei das Elektronikbauelement weiterhin Folgendes aufweist: ein zweites Hall-Effekt-Gebiet (12); ein zweites Paar von Kontakten (22, 24), wobei das Elektronikbauelement derart konfiguriert ist, dass die Kontakte des zweiten Paars von Kontakten (22, 24) abwechselnd als ein zweiter Momentanversorgungskontakt und ein zweiter Momentanerfassungskontakt fungieren, die in oder an einer Oberfläche des zweiten Hall-Effekt-Gebiets (12) angeordnet sind; einen zweiten Zwischenverbindungskontakt (33), der in oder an der Oberfläche des zweiten Hall-Effekt-Gebiets (12) angeordnet ist; eine Verbindung (42), die konfiguriert ist, den ersten Zwischenverbindungskontakt (32) und den zweiten Zwischenverbindungskontakt (33) zu verbinden, so dass ein dem Elektronikbauelement über den ersten Momentanversorgungskontakt des ersten Paars von Kontakten (21, 23) zugeführter und das Elektronikbauelement über den zweiten Momentanversorgungskontakt des zweiten Paars von Kontakten (22, 24) verlassender elektrischer Strom über die Verbindung (42) von dem ersten Hall-Effekt-Gebiet (11) zu dem zweiten Hall-Effekt-Gebiet (12) geleitet wird; wobei ein an mindestens einem des ersten Momentanerfassungskontakts und des zweiten Momentanerfassungskontakts abgegriffenes Erfassungssignal eine Funktion der Stromverteilung ist, wobei das Erfassungssignal somit die physikalische Größe anzeigt; wobei das erste Hall-Effekt-Gebiet (11) und das zweite Hall-Effekt-Gebiet (12) voneinander elektrisch isoliert sind; wobei das erste Hall-Effekt-Gebiet (11) und das zweite Hall-Effekt-Gebiet (12) in Reihe bezüglich des ersten Momentanversorgungskontakts und des zweiten Momentanversorgungskontakts geschaltet sind, und wobei das Elektronikbauelement konfiguriert ist, um ein Spinning-Current-Verfahren durchzuführen, wobei die Zwischenverbindungskontakte in keiner Phase des Spinning-Current-Verfahrens als Erfassungskontakte dienen.
  21. Elektronikbauelement, das Folgendes aufweist: ein Hall-Effekt-Gebiet (11); einen ersten Kontakt (21), der in oder an einer Oberfläche des Hall-Effekt-Gebiets (11) angeordnet ist, wobei das Elektronikbauelement derart konfiguriert ist, dass der erste Kontakt (21) mindestens vorübergehend als ein erster Versorgungskontakt für das Hall-Effekt-Gebiet (11) fungiert; einen zweiten Kontakt (32), der in oder an der Oberfläche des Hall-Effekt-Gebiets angeordnet ist, wobei das Elektronikbauelement derart konfiguriert ist, dass der zweite Kontakt ein zweiter Versorgungskontakt für das Hall-Effekt-Gebiet (11) ist; einen dritten Kontakt (23), der in oder an der Oberfläche des Hall-Effekt-Gebiets (11) angeordnet ist, wobei das Elektronikbauelement derart konfiguriert ist, dass der dritte Kontakt (23) mindestens vorübergehend als ein Erfassungskontakt fungiert; wobei der erste Kontakt (21) und der dritte Kontakt (23) auf symmetrische Weise zueinander bezüglich des zweiten Kontakts (32) angeordnet sind, wobei eine elektrische Stromverteilung in dem Hall-Effekt-Gebiet (11) durch eine zu messende physikalische Größe beeinflusst wird und wobei ein an dem dritten Kontakt abgegriffenes Erfassungssignal eine Funktion der Stromverteilung ist, wodurch das Erfassungssignal somit die physikalische Größe anzeigt; wobei das Hall-Effekt-Gebiet (11) ein erstes Hall-Effekt-Gebiet ist; wobei der erste Kontakt (21) und der dritte Kontakt (23) ein erstes Paar von Kontakten (21, 23) bilden, wobei das Elektronikbauelement derart konfiguriert ist, dass die Kontakte des ersten Paars von Kontakten (21, 23) abwechselnd als ein erster Momentanversorgungskontakt und ein erster Momentanerfassungskontakt, in oder an einer Oberfläche des ersten Hall-Effekt-Gebiets (11) angeordnet, fungieren; wobei der zweite Kontakt (32) ein erster Zwischenverbindungskontakt ist, der in oder an der Oberfläche des ersten Hall-Effekt-Gebiets (11) angeordnet ist; wobei das Elektronikbauelement weiterhin Folgendes aufweist: ein zweites Hall-Effekt-Gebiet (12); ein zweites Paar von Kontakten (24, 51), das einen vierten (24) und einen fünften Kontakt (51) aufweist, wobei das Elektronikbauelement derart konfiguriert ist, dass die Kontakte des zweiten Paars von Kontakten (24, 51) abwechselnd als ein zweiter Momentanversorgungskontakt und ein zweiter Momentanerfassungskontakt fungieren, die in oder an einer Oberfläche des zweiten Hall-Effekt-Gebiets (12) angeordnet sind; einen zweiten Zwischenverbindungskontakt (52), der in oder an der Oberfläche des zweiten Hall-Effekt-Gebiets (12) angeordnet ist; und eine Verbindung, die konfiguriert ist, den ersten Zwischenverbindungskontakt (32) und den zweiten Zwischenverbindungskontakt (52) über einen Referenzpotentialknoten zu verbinden; wobei ein an mindestens einem des ersten Momentanerfassungskontakts und des zweiten Momentanerfassungskontakts abgegriffenes Erfassungssignal eine Funktion der Stromverteilung ist, wobei das Erfassungssignal somit die physikalische Größe anzeigt; wobei das erste Hall-Effekt-Gebiet (11) und das zweite Hall-Effekt-Gebiet (12) voneinander elektrisch isoliert sind; und wobei das Elektronikbauelement konfiguriert ist, um in einer ersten Taktphase ein Differenzerfassungssignal zwischen dem dritten und vierten Kontakt (23, 24) zu messen, und in einer zweiten Taktphase ein Differenzerfassungssignal zwischen dem ersten und dem fünften Kontakt (21, 51) zu messen.
  22. Erfassungsverfahren, das Folgendes aufweist: Zuführen eines elektrischen Stroms zu einem Hall-Effekt-Gebiet (11) über einen in oder an einer Oberfläche eines Hall-Effekt-Gebiets (11) angeordneten ersten Kontakt (21) und Abziehen des elektrischen Stroms von dem Hall-Effekt-Gebiet über einen in oder an der Oberfläche des Hall-Effekt-Gebiets (11) angeordneten zweiten Kontakt (32); Erfassen eines Erfassungssignals an einem in oder an der Oberfläche des Hall-Effekt-Gebiets (11) ausgebildeten dritten Kontakt (23), wobei der erste Kontakt (21) und der dritte Kontakt (23) auf symmetrische Weise zueinander bezüglich des zweiten Kontakts (32) angeordnet sind und wobei eine elektrische Stromverteilung in dem Hall-Effekt-Gebiet (11) durch eine zu messende physikalische Größe beeinflusst wird und wobei ein an dem dritten Kontakt (23) abgegriffenes Erfassungssignal eine Funktion der Stromverteilung ist, wobei das Erfassungssignal somit die physikalische Größe anzeigt; Zuführen des elektrischen Stroms oder eines weiteren elektrischen Stroms zu dem Hall-Effekt-Gebiet (11) über den dritten Kontakt (23) und Abziehen des elektrischen Stroms oder des weiteren elektrischen Stroms über den zweiten Kontakt (32) oder umgekehrt; Erfassen eines weiteren Erfassungssignals an dem ersten Kontakt (21); Bestimmen eines Ausgangssignals auf der Basis des Erfassungssignals und des weiteren Erfassungssignals; wobei das Hall-Effekt-Gebiet (11) ein erstes Hall-Effekt-Gebiet ist; wobei der zweite Kontakt (32) über eine Verbindung (42) mit einem zweiten Kontakt (33) eines zweiten Hall-Effekt-Gebiets (12) verbunden ist; wobei das Verfahren weiterhin Folgendes aufweist: Schalten (202) einer Stromversorgung zwischen dem ersten Kontakt (21) des ersten Hall-Effekt-Gebiets (11), der als ein erster Momentanversorgungskontakt während einer ersten Betriebsphase des Erfassungsverfahrens fungiert, und einem zweiten Momentanversorgungskontakt (22), der in oder auf der Oberfläche des zweiten Hall-Effekt-Gebiets (12) ausgebildet ist, so dass der durch die Stromversorgung gelieferte elektrische Strom über den ersten Momentanversorgungskontakt (21), mindestens einen Abschnitt des ersten Hall-Effekt-Gebiets (11), die Verbindung (42), mindestens einen Abschnitt des zweiten Hall-Effekt-Gebiets (12) und den zweiten Momentanversorgungskontakt (22) fließt; Erfassen (204) von Erfassungssignalen an dem dritten Kontakt (23) des ersten Hall-Effekt-Gebiets (11), der als ein erster Momentanerfassungskontakt, der während der ersten Betriebsphase ausgebildet ist, fungiert, und an einem zweiten in oder an einer Oberfläche des zweiten Hall-Effekt-Gebiets (12) ausgebildeten zweiten Momentanerfassungskontakt (24), wobei der zweite Kontakt (32) als ein erster Zwischenverbindungskontakt fungiert und in oder an der Oberfläche des ersten Hall-Effekt-Gebiets (11) zwischen dem ersten Momentanversorgungskontakt (21) und dem ersten Momentanerfassungskontakt (23) ausgebildet ist, wobei ein zweiter Zwischenverbindungskontakt (33) in oder an der Oberfläche des zweiten Hall-Effekt-Gebiets (12) zwischen dem zweiten Momentanversorgungskontakt (22) und dem zweiten Momentanerfassungskontakt (24) ausgebildet ist, wobei der erste und zweite Zwischenverbindungskontakt (32, 33) miteinander mit Hilfe der Verbindung (42) verbunden sind; Vertauschen (206) der Momentanfunktionen des ersten Momentanversorgungskontakts (21) und des ersten Momentanerfassungskontakts (23) und Vertauschen der Momentanfunktionen des zweiten Momentanversorgungskontakts (22) und des zweiten Momentanerfassungskontakts (24), so dass die Stromversorgung zwischen einen früheren ersten Erfassungskontakt und einen früheren zweiten Erfassungskontakt geschaltet ist; Erfassen (208) von Erfassungssignalen an einem früheren ersten Versorgungskontakt (21) und einem früheren zweiten Versorgungskontakt (22); Bestimmen (210) des Ausgangssignals auf der Basis der Erfassungssignale an dem ersten Momentanerfassungskontakt (23), dem zweiten Momentanerfassungskontakt (24), dem früheren ersten Versorgungskontakt (21) und dem früheren zweiten Versorgungskontakt (22); und wobei das erste Hall-Effekt-Gebiet (11) und das zweite Hall-Effekt-Gebiet (12) voneinander elektrisch isoliert sind.
  23. Erfassungsverfahren nach Anspruch 22, wobei das erste Hall-Effekt-Gebiet (11) und das zweite Hall-Effekt-Gebiet (12), ihre entsprechenden Kontakte und die Verbindung (42) ein erstes Elektronikbauelement bilden und wobei ein drittes Hall-Effekt-Gebiet (13), ein viertes Hall-Effekt-Gebiet (14), entsprechende Kontakte und eine zweite Verbindung (44) ein zweites Elektronikbauelement ähnlich dem ersten Elektronikbauelement bilden, wobei das Erfassungsverfahren weiterhin Folgendes aufweist: Schalten der Stromversorgung oder einer anderen Stromversorgung zwischen einem ersten Momentanversorgungskontakt (25) und einem zweiten Momentanversorgungskontakt (26) des zweiten Elektronikbauelements; Erfassen eines Erfassungssignals an einem ersten Momentanerfassungskontakt (27) des zweiten Elektronikbauelements; Vertauschen der Funktion des ersten Momentanerfassungskontakts (27) des zweiten Elektronikbauelements und des ersten Momentanversorgungskontakts (25) des zweiten Elektronikbauelements, so dass elektrischer Strom über einen früheren Erfassungskontakt (27) des zweiten Elektronikbauelements bereitgestellt wird; und Erfassen eines Erfassungssignals an einem früheren ersten Versorgungskontakt (25) des zweiten Elektronikbauelements; wobei das Bestimmen des Ausgangssignals weiterhin die Erfassungssignale an dem ersten Momentanerfassungskontakt (27) des zweiten Elektronikbauelements und an dem früheren ersten Versorgungskontakt (25) des zweiten Elektronikbauelements berücksichtigt.
  24. Erfassungsverfahren nach Anspruch 23, wobei das Bestimmen des Ausgangssignals weiterhin Folgendes aufweist: Bestimmen eines Differenzsignals als eine Differenz zwischen den Erfassungssignalen an dem ersten Momentanerfassungskontakt (23) des ersten Elektronikbauelements und dem ersten Momentanerfassungskontakt (27) des zweiten Elektronikbauelements; Bestimmen eines zweiten Differenzsignals als eine Differenz zwischen den Erfassungssignalen an dem früheren ersten Versorgungskontakt (21) des ersten Elektronikbauelements und dem früheren ersten Versorgungskontakt (25) des zweiten Elektronikbauelements; und Bestimmen des Ausgangssignals auf der Basis des ersten Differenzsignals und des zweiten Differenzsignals.
  25. Erfassungsverfahren nach einem der Ansprüche 22 bis 24, wobei das Erfassungsverfahren ein magnetisches Erfassungsverfahren zum Erfassen eines Magnetfelds unter Verwendung des Hall-Effekts ist.
  26. Erfassungsverfahren nach einem der Ansprüche 22 bis 25, wobei das Erfassungsverfahren ein Mechanische-Beanspruchung-Erfassungsverfahren ist, wobei Richtungen eines elektrischen Stromflusses in dem ersten und zweiten Hall-Effekt-Gebiet (11, 12) so gewählt sind, dass ein in dem ersten Hall-Effekt-Gebiet (11) auftretender Hall-Effekt und ein in dem zweiten Hall-Effekt-Gebiet (12) auftretender Hall-Effekt verantwortlich sind für das substantielle Aufheben eines Einflusses eines Magnetfelds auf das Ausgangssignal, wenn das Ausgangssignal mit Hilfe einer linearen Kombination der bei den Momentanerfassungskontakten des ersten Hall-Effekt-Gebiets (11) und des zweiten Hall-Effekt-Gebiets (12) beobachteten Erfassungssignale bestimmt wird.
  27. Erfassungsverfahren, das Folgendes aufweist: Zuführen eines elektrischen Stroms zu einem Hall-Effekt-Gebiet (11) über einen in oder an einer Oberfläche eines Hall-Effekt-Gebiets (11) angeordneten ersten Kontakt (21) und Abziehen des elektrischen Stroms von dem Hall-Effekt-Gebiet (11) über einen in oder an der Oberfläche des Hall-Effekt-Gebiets (11) angeordneten zweiten Kontakt (32); Erfassen eines Erfassungssignals an einem in oder an der Oberfläche des Hall-Effekt-Gebiets (11) ausgebildeten dritten Kontakt (23), wobei der dritte Kontakt (23) sich in einem ersten Abstand von dem ersten Kontakt (21) und in einem zweiten Abstand von dem zweiten Kontakt (32) befindet; wobei ein Abstand zwischen dem ersten Kontakt (21) und dem zweiten Kontakt (32) kleiner ist als ein Maximum des ersten Abstands und des zweiten Abstands und wobei eine elektrische Stromverteilung in dem Hall-Effekt-Gebiet (11) durch eine zu messende physikalische Größe beeinflusst wird und wobei ein an dem dritten Kontakt (23) abgegriffenes Erfassungssignal eine Funktion der Stromverteilung ist, wobei das Erfassungssignal somit die physikalische Größe anzeigt; Zuführen des elektrischen Stroms oder eines weiteren elektrischen Stroms zu dem Hall-Effekt-Gebiet (11) über den dritten Kontakt (23) und Abziehen des elektrischen Stroms oder des weiteren elektrischen Stroms über den zweiten Kontakt (32) oder umgekehrt; Erfassen eines weiteren Erfassungssignals an dem ersten Kontakt (21); Bestimmen eines Ausgangssignals auf der Basis des Erfassungssignals und des weiteren Erfassungssignals; und wobei das Hall-Effekt-Gebiet (11) ein erstes Hall-Effekt-Gebiet ist; und wobei der zweite Kontakt (32) über eine Verbindung mit einem zweiten Kontakt (33) eines zweiten Hall-Effekt-Gebiets (12) verbunden ist; wobei das Verfahren weiterhin Folgendes aufweist: Schalten (202) einer Stromversorgung zwischen dem ersten Kontakt (21) des ersten Hall-Effekt-Gebiets (11), der als ein erster Momentanversorgungskontakt (21) während einer ersten Betriebsphase des Erfassungsverfahrens fungiert, und einem zweiten Momentanversorgungskontakt (22), der in oder auf der Oberfläche des zweiten Hall-Effekt-Gebiets (12) ausgebildet ist; Erfassen (204) von Erfassungssignalen an dem dritten Kontakt (23) des ersten Hall-Effekt-Gebiets (11), der als ein erster Momentanerfassungskontakt während der ersten Betriebsphase fungiert, und an einem zweiten in oder an einer Oberfläche des zweiten Hall-Effekt-Gebiets (12) ausgebildeten zweiten Momentanerfassungskontakt (24); Vertauschen (206) der Momentanfunktionen des ersten Momentanversorgungskontakts (21) und des ersten Momentanerfassungskontakts (23) und Vertauschen der Momentanfunktionen des zweiten Momentanversorgungskontakts (22) und des zweiten Momentanerfassungskontakts (24), so dass die Stromversorgung zwischen einen früheren ersten Erfassungskontakt (23) und einen früheren zweiten Erfassungskontakt (24) geschaltet ist; Erfassen (208) von Erfassungssignalen an einem früheren ersten Versorgungskontakt (21) und einem früheren zweiten Versorgungskontakt (22); Bestimmen (210) des Ausgangssignals auf der Basis der Erfassungssignale an dem ersten Momentanerfassungskontakt (23), dem zweiten Momentanerfassungskontakt (24), dem früheren ersten Versorgungskontakt (21) und dem früheren zweiten Versorgungskontakt (22); wobei das erste Hall-Effekt-Gebiet (11) und das zweite Hall-Effekt-Gebiet (22) voneinander elektrisch isoliert sind, wobei das erste Hall-Effekt-Gebiet (11) und das zweite Hall-Effekt-Gebiet (12) in Reihe bezüglich des ersten Momentanversorgungskontakts und des zweiten Momentanversorgungskontakts geschaltet sind, wobei das erste Hall-Effekt-Gebiet (11) genau drei in oder an einer Oberfläche des Hall-Effekt-Gebiets (11) gebildete Kontakte (21, 23, 32) aufweist, die den ersten Kontakt (21), den zweiten Kontakt (32) und den dritten Kontakt (23) aufweisen, und wobei ein Spinning-Current-Verfahren durchgeführt wird, wobei der zweite Kontakt (32) des ersten Hall-Effekt-Gebiets (11) und der zweite Kontakt (33) des zweiten Hall-Effekt-Gebiets (12) in keiner Phase des Spinning-Current-Verfahrens als Erfassungskontakte dienen.
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