DE1056244B - Einrichtung mit einem Halbleiterkoerper mit magnetfeldabhaengigem Widerstand - Google Patents

Einrichtung mit einem Halbleiterkoerper mit magnetfeldabhaengigem Widerstand

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DE1056244B
DE1056244B DES39813A DES0039813A DE1056244B DE 1056244 B DE1056244 B DE 1056244B DE S39813 A DES39813 A DE S39813A DE S0039813 A DES0039813 A DE S0039813A DE 1056244 B DE1056244 B DE 1056244B
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DES39813A
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English (en)
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Dipl-Ing Ottokar Halla
Dr Rer Nat Friedrich Kuhrt
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Siemens AG
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Siemens AG
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    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R33/00Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
    • G01R33/02Measuring direction or magnitude of magnetic fields or magnetic flux
    • G01R33/06Measuring direction or magnitude of magnetic fields or magnetic flux using galvano-magnetic devices
    • G01R33/07Hall effect devices

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Description

DEUTSCHES
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung mit einem Halbleiterkörper mit magnetfeldabhängigem Widerstand aus einer halbleitenden Verbindung mit hoher Trägerbeweglichkeit in Form einer mit äußeren Stromanschlüssen versehenen Sonde, in der der Halbleiterkörper zusammen mit den an ihm angebrachten Anschlußleitern unverrückbar in Isolierstoff eingebracht ist, insbesondere zur Hallspannungserzeugung.
Zur Messung magnetischer Felder sowie zur magnetischen Messung elektrischer Ströme oder damit zusammenhängender Größen und ferner zu verschiedenen anderen Zwecken, z. B. zur Produktbildung, zur Abbildung von Drehzahlen sowie zu Modulationszwecken ist vorgeschlagen worden, in der neueren Zeit geschaffene Widerstandskörper aus Halbleiterverbindungen besonders hoher Trägerbeweglichkeit, d. h. von über 6000 Cm2AVoIt · see, vorzugsweise über lOOOOxmVVolt-sec, zu verwenden. Hierbei handelt es sich um Stoffe mit neuartigen Eigenschaften, vor allem mit besonders hoher Abhängigkeit des elektrischen Widerstandes von einem äußeren Magnetfeld, ferner mit besonders großer Hallspannung und besonders großen Hallkonstanten. Das Besondere der neuen Halbleiterstoffe in bezug auf den Halleffekt ist jedoch, daß es durch sie ermöglicht wird, erstmals Leistungen solcher Größenordnung zu erzeugen, daß damit gewöhnliche Drehspulinstrumente betrieben werden können und außerdem andere leistungsverbrauchende Einrichtungen, wie Relais, Magnetverstärker u. dgl., unmittelbar gesteuert werden können. Zu den neuen halbleitenden Stoffen hoher Trägerbeweglichkeit gehören vor allem solche aus Verbindungen von einem der Elemente Aluminium, Gallium, Indium aus der Gruppe III, Untergruppe b, mit einem der Elemente Phosphor, Arsen, Antimon aus der Gruppe V, Untergruppe b des Periodischen Systems der Elemente.
Die Erfindung stellt sich die Aufgabe, hochwertige und für die technische und praktische Anwendung geeignete Einrichtungen zu schaffen, die handhabungssicher sind und auch in robustem, rauhem Betrieb geeignet sind. Eine in diesem Rahmen liegende Aufgabe ist es, eine einwandfreie mechanische Halterung und Befestigung für die Widerstandskörper zu finden. Letztere sind, vor allem wenn sie zur Hallspannungserzeugung dienen, als dünne Plättchen ausgebildet, die zumeist spröde und damit leicht zerbrechlich sind. Besonders empfindliche Stellen sind die Anschlußstellen der Elektroden bzw. der elektrischen Zuleitungen. Es soll außerdem das Problem gelöst werden, daß die Zuleitungsdrähte fest liegen, damit ein einmal an dem Widerstandskörper vorgenommener Abgleich zur Vermeidung von induktiven Komponenten, die durch zeitlich veränderliche Magnetfelder Einriclitung mit einem Halbleiterkörper
mit magnetfeldabhängigem Widerstand
Anmelder:
Siemens-Schuckertwerke
Aktiengesells chaft,
Berlin und Erlangen,
Erlangen, Werner-von-Siemens-Str. 50
Dipl.-Ing. Ottokar Halla
und Dr. rer. nat. Friedrich Kuhrt,
Nürnberg,
sind als Erfinder genannt worden
2S bedingt sind, nicht mehr gestört werden kann. Es ist zwar bekannt, magnetfeldabhängige Widerstandsdrähte in Form einer mit äußeren Stromanschlüssen versehenen Sonde auszubilden, in die auf ein wärmeundurchlässiges Papier aufgeklebte Widerstandsdrähte zusammen mit den an ihnen angebrachten Anschlußleitern unverrückbar eingebracht sind. Hierbei sind jedoch Lufteinschlüsse unvermeidbar. Durch die Erfindung sollen die damit verbundenen Nachteile beseitigt werden. Es soll ein hermetischer Abschluß gegen Feuchtigkeit und sonstige chemische Korrosionseinflüsse von außen erreicht werden. Des weiteren soll eine hohe Sicherheit gegen Störungen erreicht werden, die durch Thermospannungen infolge ungleichmäßiger Erwärmung der Widerstandskörper bedingt sind.
Die Erfindung besteht darin, den Widerstandskörper einer Einrichtung der vorgenannten Art unter Vermeidung von Lufteinschlüssen in einem härtbaren Isolierstoff hoher Wärmeleitfähigkeit, insbesondere in Gießharz, einzubetten. Transistoren, also Halbleiter mit Gleichrichtereigenschaften, in ähnlicher Weise einzubetten, ist an sich bekannt. Hierbei kommt es teilweise darauf an, die gleichen Aufgaben zu lösen, wie sie oben genannt wurden. Als besonderer und zugleich überraschender Effekt kommt für die für die Zwecke der Erfindung benutzten Widerstandskörper jedoch hinzu, daß nicht nur eine Verbesserung hinsichtlich der mechanischen und der ■ äußeren elektrischen Eigenschaften durch die erfindungsgemäße
90S'508/33«
Einbettung in den Schutzkörper erreicht wird, sondern daß zugleich auch eine Verbesserung der elektrischen Eigenschaften des Widerstandskörpers selbst ermöglicht wird. Dies ist dadurch bedingt, daß die in die Schutzkörper erfindungsgemäß eingebetteten Widerstandskörper durch' mechanische, chemische, elektrochemische oder andere geeignete Bearbeitungsverfahren, insbesondere durch Schleifen, nachträglich auf Abmessungen besonders geringer Dicke gebracht werden können, die: auf andere Weise bisher nicht herstellbar sind. .: :
In bezug auf Einrichtungen mit Widerstandskörpern, bei denen die Magnetfeldabhängigkeit des ohmschen Leitwertes ausgenutzt ist, -lassen sich auf Grund der Erfindung auf einfache Weise Widerstandskörper mit bisher nicht erreichten hohen Ohmwerten herstellen. Dies ist für Anpassungszwecke von Bedeutung. Zugleich ergibt sich, daß trotz der herabgesetzten Dicke des Widerstandskörpers infolge der vorhandenen Einbettung und der dadurch bedingten Wärmeabfuhr der Widerstandskörper erheblich höher als ohne Einbettung belastbar ist.
Wie dies im einzelnen erreicht wird, ist näher ausgeführt.
Für die Hallspannung UB gilt die bekannte Beziehung
Un=R
B-J,
Darin bedeutet R die Hallkonstante, B die magnetische Induktion und Js den Steuerstrom. Die beiden letzteren stellen die Steuergrößen des Hallgenerators dar. Mit d ist die Dicke des Widerstandskörpers bezeichnet. Der Maximalwert der Hallspannung UHmax wird bei einem vorgegebenen Hallgenerator dann erreicht, wenn B und /g ihre maximalen Werte annehmen. Dies ist im Rahmen der mit einfachen technischen Mitteln herstellbaren magnetischen Feldstärken bei etwa .SnJ11x=IOOOO Gauß der Fall. Der Steuerstrom /s wird dagegen durch die Erwärmung des Hallgenerators infolge Wärmeableitung mehr oder weniger begrenzt. Die dritte Variable in der Gleichung für UH ist die Dicke d des Widerstandskörpers. Für die Abhängigkeit der maximal erreichbaren Hallspannung UHmas von der Dicke d muß jedoch berücksichtigt werden, daß der maximal zulässige Steuerstrom Js max eine Funktion der Dicke ei ist, und zwar folgt aus der Energiebilanz für einen Hallgenerator mit einem Widerstandskörper von der Breite b, der Leitfähigkeit σ und der effektiven Wärmeübergangszahl h, für eine zulässige Erwärmung A Tmax ;
Nach der Gleichung für die Hallspannung Ufl folgt damit für die maximal erreichbare Hallspannung
2σΔΤ»
Daraus ergibt sich, daß die maximale Hallspannung um so größer wird, je größer die Wärmeübergangszähl h und je geringer, die Dicke d des Widerstandskörpers ist.
- Die durch die Erfindung erreichten Vorteile werden noch deutlicher, wenn betrachtet wird, daß bei einem nicht erfindungsgemäß eingebetteten Widerstandskörper eine Verringerung der Dicke d nur bis zu einer gewissen Grenze möglich ist. Wird der Widerstandskörper dagegen in einen Schutzkörper eingebettet, so gestattet.dies .nicht nur eine wesentliche Unterschreitang der vorgenannten Grenze wegen der möglichen geringen Dicke d, sondern bewirkt zugleich eine wesentliche Erhöhung der Wärmeübergangszafal h, so daß also der in der obigen Formel für υΗηαχ enthaltene Quotient — zugleich im Nenner verkleinert
und im Zähler vergrößert wird.
Bei der Einbettung der Widerstandskörper hat sich der nachstehend beschriebene Weg als besonders vorteilhaft erwiesen. Der plättchenförmige Widerstandskörper wird zunächst in solcher Dicke hergestellt, daß die erforderlichen Strom- bzw. Hallelektroden nebst Anschlußleitern ohne Schwierigkeiten angebracht, insbesondere angelötet werden können und daß bei der vorgesehenen Verlegung und dem mit dieser verbundenen gegebenenfalls erforderlichen induktiven Abgleich keine Gefahr besteht, den Widerstandskörper zu beschädigen. Es wird bevorzugt, zur Einbettung ein Gießharz zu verwenden, also einen aushärtenden oder aushärtbaren Kunststoff, bei dem die Härtung durch eine Polymerisation erfolgt. Geeignete Substanzen dieser Art sind beispielsweise Äthoxylin- und Polyesterharze. Der zur Einbettung vorbereitete Widerstandskörper nebst Strom bzw. Hallelektroden und erforderlichen Anschlußleitern wird in eine geeignete Gießform gebracht und in diese das Gießharz in flüssigem Zustand gebracht. Anschließend wird in an sich bekannter Weise für eine Polymerisation bzw. Härtung des Gießharzes gesorgt. Es sind aber auch andere Einbettungsverfahren möglich, z. B. eine Einlagerung in ein Kunstharzpulver, das dann durch eine geeignete Wärmebehandlung verflüssigt und zur Aushärtung gebracht wird. Es ist auch möglich, Ferritpulver als Mischungsbestandteil einem Gießharz oder ähnlichem Kunststoff beizumischen. Diese Maßnahmen gestatten es, den Schutzkörper stärker auszuführen, da dessen zwischen den Magnetpolen und dem Widerstandskörper befindliche Teile infolge der größeren Leitfähigkeit nicht mehr wie ein Luftspalt wirken. Bei gleicher Dicke des Schutzkörpers ergibt sich wegen des geringen magnetischen Widerstandes eine höhere Induktion des Widerstandskörpers. Bei der Anwendung" eines magnetisch leitenden Materials ist jedoch darauf zu achten, daß dieses nur die quer bzw. senkrecht zur magnetischen Beeinflussungsrichtung liegenden Flächen des Widerstandskörpers überdeckt, so daß keine magnetischen Brücken seitlich um den Widerstandskörper von einem zum anderen Pol der Magnetfeldanordnung gebildet werden.
Zur näheren Erläuterung der Erfindung und des durch sie Erreichten ist auf die Zeichnung Bezug genommen.
Fig. 1 und 2 zeigt eine für viele Zwecke bevorzugte Ausführungsform, einmal im Schnitt und einmal in Aufsicht. An dem mit 1, 3 bezeichneten Schutzkörper können im wesentlichen zwei Teile unterschieden werden, von denen der mit 1 bezeichnete den plättchenförmigen Widerstandskörper 2 enthält, während der mit 3 bezeichnete Teil für den elektrischen Anschluß und die mechanische Halterung dient. Der Widerstandskörper 2 ist in dem ihn aufnehmenden Teil 1 derart eingebettet, daß die Dicke des Schutzkörpers die des Widerstandskörpers nicht mehr übersteigt, als zu dessen stabilen Halterung· und zur Halterung der Elektroden und Anschlußleiter erforderlich ist. Als
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vorteilhaft hat es sich erwiesen, den Schutzkörper an Seite des Widerstandskörpers wieder vergossen und
der Einbettstelle des Widerstandskörpers nicht dicker anschließend die auf der anderen Seite befindlichen
als etwa 1 mm zu machen. Der Widerstandskörper 2 Rippen abgetragen. Ein nachträgliches Vergießen oder
weist außer zwei linien- bzw. flächenförmig ausgebil- Umhüllen der bearbeiteten Fläche ermöglicht auch
deten Stromelektroden 4, 5, die in einfacher Weise 5 von dieser eine große Wärmeableitung,
zugleich durch die Anschlußleiter 6,7 gebildet sind, Eine weitere Möglichkeit zur Vermeidung einer Be-
zwei quer zur Stromdurcligangsrichtung angreifende Schädigung oder Zerstörung des eingebetteten Wider-
punktförmige Hallelektroden 8, 9 und daran an- Standskörpers infolge frei werdender mechanischer
schließende Anschlußleiter 10 und 11 auf. Während Spannungen besteht darin, den Widerstandskörper mit
die beiden Anschlußleiter 10 und 11 miteinander ver- io der nicht zu bearbeitenden Fläche und gegebenenfalls
drillt sind und mit zwei in der Richtung übereinander mit den Randflächen auf eine plastische Unterlage zu
angeordneten Lötfahnen 12 und 13 verbunden sind, betten, so daß diese zwischen dem Widerstandskörper
sind die Anschlußleiter 6,7 je für sich verlegt und mit und dem Schutzkörper liegt.
zwei Lötfahnen 14 und 15 verbunden. Die Lötfahnen Während Fig. 1 und 2 ein Ausführungsbeispiel zeigt, 12 bis 15, an deren Stelle auch ähnliche Anschluß- 15 bei dem nur eine Fläche des Widerstandskörpers für elemente verwendet werden können, sind teilweise in die nachträgliche Bearbeitung frei zugänglich ist, zeigt den Teil 3 des Schutzkörpers eingebettet, so daß sie Fig.- 3 ein Ausführungsbeispiel, bei dem beide Flächen mit ihren Anschlußenden darauf hervorragen. Zwei in frei zugänglich sind. Dies ist dadurch ermöglicht, daß dem Teil 3 angebrachte Bohrungen 16 und 17 dienen der an die Hallelektrode 8 führende Anschluß leiter 10 zur Befestigung des Schutzkörpers. 20 in zwei Teilleiter aufgeteilt ist, die seitlich um die Bei der Herstellung ist es wichtig, darauf zu achten, Randflächen des Widerstandskörpers 2 herumgeführt daß die an dem Widerstandskörper angreifenden An- und danach wieder vereinigt sind. Auf die Auf spaltung Schlußleiter derart in dem Schutzkörper verlegt sind, in zwei Teilleiter kann auch verzichtet werden, wenn daß sie zumindest eine der zur magnetischen Beein- auf die Vermeidung einer durch ein zeitlich veränderflussungsrichtung quer bzw. senkrecht stehenden 25 liches Magnetfeld bedingten Komponente im Strom-Flächen des Widerstandskörpers nicht überqueren, kreis der Hallelektroden keine Rücksicht genommen vorzugsweise die durch diese Fläche gehende Ebene zu werden braucht. Im übrigen sind für die Teile bzw. die durch diese Flächen gehenden Ebenen nicht gleicher Funktion die gleichen Bezugszeichen wie in durchstoßen. Auf diese Weise bleibt zumindest eine Fig. 1 und 2 gewählt. Hier wie dort ist außerdem Fläche des Widerstandskörpers für die nachträgliche 30 angenommen, daß der Schutzkörper aus einem durchVerringerung der Dicke des Widerstandskörpers frei sichtigen Material besteht.
zugänglich. Das Abtragen zurA^erringerung der Dicke Um eine möglichst große Wärmeabgabe des Widerkann durch irgendeine geeignete Bearbeitung erfolgen, Standskörpers zu erreichen, wird ein Einbettungsmittel z.B. auf mechanischem oder chemischem Wege. Bevor- aus. einem gut wärmeleitenden Werkstoff verwendet, zugt wird Abschleifen. Die Einbettung kann von vorn- 35 Die Wärmeableitung kann noch vergrößert werden, herein zweckmäßig so erfolgen, daß der nachträglich wenn dem zur Herstellung des Schutzkörpers dienenabzutragende Teil des Widerstandskörpers bzw. die den Gießharz od. dgl. in an sich bekannter Weise diesem Teil entsprechende Fläche nicht von der Ein- Quarzmehl oder elektrisch nicht leitende Stoffe, z. B. bettmasse überdeckt wird. Es kann dabei so sein, daß Metalloxyde, beigemischt werden,
die Fläche des Widerstandskörpers übersteht oder in 4.0 Die Wärmeableitung und die dadurch bedingte einer Ebene mit einer benachbarten Fläche des Schutz- Verbesserung der Eigenschaften der Einrichtung nach körpers liegt. der Erfindung kann aber auch durch äußere Maß-Für den Fall, daß bei der nachträglichen Bearbei- nahmen verbessert werden. So ist es- möglich, den tung des Schutzkörpers mechanische Spannungen frei Schutzkörper in der Erstreckungsrichtung des Widerwerden sollten, die zu Beschädigungen oder Zer- 45 Standskörpers über die zu dessen Einbettung erforderstörungen des Widerstandskörpers führen können, liehen Maße zu vergrößern. Es ist ferner möglich, wird man geeignete Maßnahmen zur Verhinderung Kühlbleche oder dergleichen wärmeleitende Mittel in solcher Spannungen anwenden, beispielsweise eine den Schutzkörper einzubetten. Diese Mittel läßt man Normalisierung, ähnlich wie sie beispielsweise beim zur Erzielung einer geringen Gesamtdicke des Schutz-Spannungsfreiglühen von Gußstücken gebräuchlich 50 körpers aus dessen Schmalseiten herausragen. Die sind. Gute Ergebnisse wurden mit einer langsamen Kühlbleche od. dgl. können außerdem so ausgebildet Abkühlung von der Aushärtetemperatur auf die Ge- oder angeordnet werden, daß sie ihre Wärme an einen brauchstemperatur des Widerstandskörpers erzielt. angrenzenden Gegenstand abgeben können. Zur Fort-Man wird jedoch bestrebt sein, die mechanischen leitung der Wärme eignet sich vor allem der magne-Spannungen erst gar nicht aufkommen zu lassen. Dies 55 tische Kern des den Widerstandskörper erregenden kann beispielsweise dadurch erreicht werden, daß Magnetfeldes. Besonders vorteilhaft ist es, zumindest Kunstharze entsprechender Eigenschaft verwendet eine Fläche des Schutzkörpers so auszubilden, daß sie werden. Die - beschriebenen Maßnahmen entfallen je- unmittelbar formschlüssig an den Polenden der den doch, wenn es sich nicht um spröde, zerbrechliche, Widerstandskörper beeinflussenden Magnetfeldanordsondern um elastische Halbleiterstoffe handelt. 60 nung anliegt. Auf diese Weise kann eine besonders Zur Vermeidung von Zerstörungen oder Beschädi- große Wärmeableitung erreicht werden. Eine besongungen des eingebetteten Widerstandskörpers bei der ders gute Wärmeableitung kann ferner durch Einnachträglichen mechanischen Bearbeitung hat sich bei fügen, vorzugsiveise Eingießen, einer thermischen spröden Halbleitermaterialien außerdem die folgende Kontaktmasse zwischen Schutzkörper und Magnetpole Methode bewährt. Der den Widerstandskörper ent- 65 erreicht werden.
haltende Schutzkörper wird sogleich bei der Herstel- Das durch die Maßnahmen und Mittel nach der
lung mit Versteifungsrippen auf der der zu bearbei- Erfindung Erreichte ist beträchtlich und ergibt sich
tenden Seite gegenüberliegenden Seite versehen und aus den graphischen Darstellungen nach Fig. 4 und 5.
alsdann auf die gewünschte Dicke gebracht, insbeson- Fig. 4 zeigt die gemessene Übertemperatur AT eines
dere durch Abschleifen. Danach wird die bearbeitete 70. Widerstandskörpers aus Indiumarsenid in Abhängig-

Claims (7)

keit vom Steuerstrom /s. Hierbei handelt es sich um eine Probe, deren Länge und Breite in der Größenordnung von einigen Millimetern und deren Dicke in der Größenordnung von einigen zehntel Millimetern liegt. Die aufgenommenen Kurven entsprechen — vergleiche die eingangs angeführten Formeln — dem quadratischen Zusammenhang J<?=2-ob*-h-d -AT und zwar gilt die Kurve I für einen nicht eingebetteten iq Widerstandskörper in Luft, Kurve II für eine in einem Schutzkörper aus Gießharz eingebettete Probe in Luft und die Kurve III für eine in einem Gießharzschutzkörper eingebettete Probe, die formschlüssig an den Polschuhen der zugehörigen Magnetfeldanordnung anliegt. Wie durch Vergleich der Kurven ermittelt werden kann, ist im Falle II die Wärmeübergangszahl etwa 2,5- und im Falle III etwa 15mal so groß wie die Wärmeübergangszahl des unvergossenen Widerstandskörpers in Luft. Das bei als Hallgeneratoren ausgebildeten Einrichtungen nach der Erfindung Erreichte zeigte die Darstellung nach Fig. 5, bei der ein Widerstandskörper mit etwa den gleichen Abmessungen zugrunde gelegt ist. Die Figur zeigt die Abhängigkeit der Hallspannung UH vom Steuerstrom /s bei einem konstanten Magnetfeld. Die eingezeichneten Geraden gelten jeweils für die daran beschriebene Dicke des Widerstandskörpers in Millimetern. Die Hyperbeln I, II und III stellen die Grenzkurven dar, bis zu denen der Widerstandskörper ohne Beeinträchtigung seiner Eigenschaften ausgesteuert werden kann. Entsprechend Fig. 4 gilt Hyperbel I für den nicht eingebetteten, Hyperbel II für den eingebetteten Widerstandskörper und Hyperbel III für den eingebetteten Widerstandskörper in Berührung mit den beiden Polschuhen der zugehörigen Magnetfeldanordnttng. Für die Hyperbeln I bis III wurde eine bestimmte maximal zulässige Übertemperatur zugrunde gelegt. Die Kurven zeigen eine beachtliche Erweiterung des Steuerbereiches des Hallgenerators sowie eine Erhöhung der Hallspannung des mit Hilfe der Einbettung ermöglichten Dünnschliffes. Letzteres wird durch die beiden stärker ausgezogenen Kennlinien besonders deutlich. Die untere stellt den Zusammenhang zwischen der Hallspannung UH und dem Steuerstrom/s sowie dem ausnutzbaren Steuerbereich für die bisherigen unvergossenen bzw. nicht eingebetteten Widerstandskörper dar, während die obere Kennlinie für eine gemäß der Erfindung in einen Schutzkörper eingebettete und auf 0,1 mm abgeschliffene Probe gilt. Ein weiterer durch die Verringerung der Dicke des Widerstandskörpers bedingter Vorteil ist die Erhöhung des hallseitigen Innenwiderstandes R1. Dies ist für viele Aufgaben aus Anpassungsgriinden wichtig. Bei der Steuerung von Magnetverstärkern beispielsweise ist es wegen der Auslegung des Magnetverstärkers leichter, diesen an einen Widerstand von etwa 10 Ohm anzupassen als an einen Widerstand von nur etwa 1 Ohm oder noch weniger. Wie sich rechnerisch zeigen läßt, ist die maximal erreichbare Haileistung eines Widerstandskörpers der effektiven Wärmeübergangszahl h proportional. In den gewählten Beispielen wird daher außerdem eine Leistungssteigerung um den Faktor 2,5 bzw. 15 erreicht. Zu den zu Fig. 4 und 5 gemachten Angaben ist noch zu erwähnen, daß es sich hierbei keineswegs um höchsterreichbare Werte handelt. Durch Anwendung weiterer oben angegebener Maßnahmen und Mittel, beispielsweise durch die Anwendung eines mit Quarzmehl od. dgl. vermischten Gießharzes, sind noch weitere Steigerungen möglich. Die angegebenen Werte gelten im übrigen, wie oben bereits gesagt, für Widerstandskörper bestimmter Abmessungen und außerdem für eine bestimmte Halbleiterverbindung, nämlich Indiumarsenid, mit einer Hallkonstanten R in der Größenordnung von etwa 120 cm3/Amp. see. Mit Widerstandskörpern aus anderen Halbleiterverbindungen lassen sich ähnliche und teilweise noch bessere Ergebnisse erzielen. Patentansprüche:
1. Einrichtung mit einem Halbleiterkörper mit magnetfeldabhängigem Widerstand aus einer halbleitenden Verbindung mit hoher Trägerbeweglichkeit in Form einer mit äußeren Stromanschlüssen versehenen Sonde, in der der Halbleiterkörper zusammen mit den an ihm angebrachten Anschlußleitern unverrückbar in Isolierstoff eingebracht ist, insbesondere zur Hallspannungserzeugung, dadurch gekennzeichnet, daß der Halbleiterkörper unter Vermeidung von Lufteinschlüssen in einem härtbaren Isolierstoff hoher Wärmeleitfähigkeit, insbesondere in Gießharz, eingebettet ist.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einbettmasse über den zur magnetischen Beeinflussungsrichtung quer bzw. senkrecht liegenden Flächen des Widerstandskörpers elektrisch nichtleitendes magnetisches Material, z. B. Ferrit, enthält.
3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß mit den Anschluß leitern Lötfahnen od. dgl. verbunden sind, die mit ihrem einen Ende aus dem Schutzkörper herausragen.
4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Schutzkörper im wesentlichen zwei Teile hat, in dessen einen der Widerstandskörper derart eingebettet ist, daß die Dicke dieses Teils die Dicke des Widerstandskörpers nicht mehr übersteigt, als zu dessen stabilen Halterung und zur Halterung der Anschluß leiter erforderlich ist, und daß sich an den ersten Teil ein weiterer Teil anschließt, der die Lötfahnen oder dergleichen Teile enthält und vorzugsweise mit Mitteln zur Halterung oder Befestigung versehen ist.
5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die an dem Widerstandskörper angreifenden Anschlußleiter derart in dem Schutzkörper verlegt sind, daß sie zumindest eine der zur magnetischen Beeinfiussungsrichtung quer stehenden Flächen des Widerstandskörpers nicht überqueren, vorzugsweise die durch diese Fläche gehende Ebene bzw. die durch diese Flächen gehenden Ebenen nicht durchstoßen.
6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine quer zur magnetischen Beeinflussungsrichtung liegende Fläche des Widerstandskörpers von der Masse des Schutzkörpers nicht überdeckt ist.
7. Einrichtung nach Anspruch 4 und 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine von den Anschlußleitern nicht überquerte Fläche des Widerstandskörpers bzw. die dieser zugewandte Fläche des Schutzkörpers über die auf der gleichen Seite liegende Fläche des Anschlußteiles hinausragt, vorzugsweise mit dieser in einer Ebene liegt.
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DE1178138B (de) * 1960-08-30 1964-09-17 Siemens Ag Magnetfeldabhaengiger Widerstand

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