DE1098584B

DE1098584B - Hall voltage generator arrangement

Info

Publication number: DE1098584B
Application number: DES62979A
Authority: DE
Inventors: Dr Rer Nat Friedrich Dipl-Phys; Dipl-Ing Gustav Stark
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1959-05-13
Filing date: 1959-05-13
Publication date: 1961-02-02

Description

Hallspannungserzeuger-Anordnung Die Erfindung bezieht sich auf eine insbesondere zur Abtastung von Magnetogrammen geeignete Anordnung mit einem Hallspannungserzeuger. Hierbei ist ein als dünner Körper oder als Schicht aus einem halbleitenden Stoff gebildetes Hallplättchen zwischen Polschuhe hoher magnetischer Leitfähigkeit, inbesondere Ferritplatten, eingebettet und mindestens eine eine Hallelektrode aufweisende Stirnkante ,des Hallplättchens nicht oder nur wenig eingesenkt. So können beispielsweise zwei aufeinandergelegte Ferritplatten einen Luftspalt bilden, der vom Hallspannungserzeu-ger ganz oder zum Teil eingenommen wird.Hall voltage generator arrangement The invention relates to a Arrangement with a Hall voltage generator, particularly suitable for scanning magnetograms. Here is a thin body or a layer made of a semiconducting material Hall plate formed between pole pieces of high magnetic conductivity, in particular Ferrite plates, embedded and at least one end edge having a Hall electrode , the reverberation plate is not or only slightly sunk. For example, two Stacked ferrite plates form an air gap, which is generated by the Hall voltage generator is taken in whole or in part.

Es ist bereits vorgeschlagen worden, bei einer derartigen Anordnung das Hallplättchen in der Weise im Luftspalt anzubringen, idaß seine vordere Stirnkante mit den Ferritplatten abschließt, um dadurch eine hohe Empfindlichkeit zu erreichen. Wenn man auf diese Weise eine hohe Empfindlichkeit auszunutzen beabsichtigt, darf also die die Hallelektrode aufweisende Stirnseite des Hallplättchens nicht oder nur wenig eingesenkt sein, wodurch aber die Ausbildung der Zuführung zu dieser Hallelektrode Schwierigkeiten bereitet. Es ist bereits vorgeschlagen worden, eine über die Stirnseite des Abtastkopfes verlaufende elektrolytisch ausgeschlagene Einkerbung vorzusehen. Demgegenüber zeigt die Erfindung einen anderen, in viel-en Fällen vorteilhafteren Weg, wie man die Zuführung zur vorderen Hallelektrode bewerkstelligen kann.It has already been suggested in such an arrangement to attach the Hall plate in the air gap in such a way that its front edge ends with the ferrite plates in order to achieve a high level of sensitivity. If one intends to take advantage of high sensitivity in this way, may So the end face of the Hall plate having the Hall electrode is not or be sunk only a little, which, however, the formation of the lead to this Hall electrode Causes difficulties. It has already been proposed to have one over the face of the scanning head running electrolytically knocked out notch to be provided. In contrast, the invention shows a different, in many cases more advantageous Way how one can accomplish the supply to the front hall electrode.

Die Erfindung besteht darin, d-aß Idas Hallplättchen nahe der dem Meßobjekt zugewendeten, nicht oder nur wenig eingesenkten Stirnseite von bei-den Seiten bis nahe an die Mitte des Plättchens heran geschlitzt ist und mindestens einer der durch -die Schlitzung gebildeten Streifen des Hauplättchens als Elektrodenzuleitung für die Hallspanung dient.The invention consists in d-ate Ida's Hall plate close to the Object facing, not or only slightly sunk front side of both Sides is slit close to the middle of the plate and at least one of the strips of the main plate formed by the slit as an electrode lead serves for the reverb voltage.

Es ist bereits ein Hallplättchen bekannt, bei dem der Hallkörper mit seitlichen Einschlitzungen versehen ist, welche bis nahe an die- Mitte (des Plättchens heran verlaufen. Bei der bekannten Anordnung,dienen diese Einschlitzungen aber der Aufteilung des Hallkörpers in eine Anzahl hintereinandergeschalteter einzelner Hallspannungserzeuger, .indem die zwischen den Schlitzen stehengebliebenen Streifen an ihren Enden mit Steuerstromzuführungselektroden verbunden sind. Demgegenüber kommt bei der Erfindung eine andersartige Wirkungsweise zustande, da an den durch die Schlitzung gebildeten Streifen des Hallplättchens die Elektradenzuleitung für die Hallspannung angebracht ist.A reverb plate is already known in which the reverberation body with lateral slits are provided, which close to the middle (of the plate run up. In the known arrangement, these slots are used Division of the Hall body into a number of individual Hall voltage generators connected in series, .by the strips that have remained between the slots at their ends Control power supply electrodes are connected. In contrast, comes with the invention a different mode of action comes about because of the ones formed by the slits Strips of the Hall plate attached to the electric wire for the Hall voltage is.

Da die Einschlitzung von beiden Seiten bis nahe an die Mitte heran vorgenommen ist, kann ein mehrfacher, insbesondere symmetrischer Leiteranschluß für die Hallspannung vorgesehen werden. Auf dies-, Weise kann man eine induktionsfreie Zuleitung schaffen, was insbesondere für empfindlichen Meßzwecken dienenden Einrichtungen von besonderem Vorteil ist.Because the slit from both sides to close to the middle is made, a multiple, in particular symmetrical conductor connection for the Hall voltage. In this way, one can get an induction-free Create supply line, which is particularly useful for sensitive measuring purposes is of particular advantage.

An Hand oder Zeichnung soll die Erfindung näher erläutert werden. Die Figur zeigt ein Ausführungsbeispiel in seinen für die Erfindung wesentlichen Teilen in stark vereinfachter Darstellung.The invention will be explained in more detail by means of hand or drawing. The figure shows an embodiment in its essential for the invention Parts in a greatly simplified representation.

Die Figur zeigt in nicht mäßstäblich vergrößerter Darstellung die Lage des Hallplättchens 1 auf einer Ferritgrundplatte 2, wobei man sich die Ferritdeckplatte als abgenommen vorstellen möge.The figure shows in a not to scale enlarged representation Position of the Hall plate 1 on a ferrite base plate 2, with the ferrite cover plate imagine as removed.

Auf der Ferritgrundplatte 2 befindet sich unterhalb des Hallplättchens 1 ein Ferritsteg 5, wobei auf der Oberseite des Hallplättchens 1 zwischen Ferritdeckplatte und Hallplättchen ebenfalls ein Ferritsteg zu denken ist. Das Hallplättchen 1 besteht aus einer dünnen Halblei'Lerschicht, z. B. Indiumantimonid, Indiumarsenid oder einer ähnlichen halbleitenden Verbindung der Form AIIIBv, d. h. eines Stoffes der III. mit einem Stoff der V. Gruppe des Periodischen Systems.On the ferrite base plate 2, below the Hall plate 1, there is a ferrite web 5, with a ferrite web also being conceivable on the top of the Hall plate 1 between the ferrite cover plate and the Hall plate. The Hall plate 1 consists of a thin semiconductor layer, e.g. B. indium antimonide, indium arsenide or a similar semiconducting compound of the form AIIIBv, ie a substance of III. with a substance from Group V of the Periodic Table.

Im allgemeinen genügtes, einen Ferritsteg nur auf einer Seite des Hauplättchens, also nur entweder zwischen Hallplättchen und Grundplatte oder zwischen Hauplättchen und Deckplatte vorzusehen. Mit Vorteil wird ein Ferritsteg zwischen Grundplatte und Hallplättchen weggelassen, wenn die Grundplatte das Hallplättchen unmittelbar tragen soll.In general, it is sufficient to have a ferrite bar only on one side of the Ha plate, i.e. only either between the reverb plate and the base plate or between Provide cover plate and cover plate. A ferrite web is advantageous between Base plate and reverb plate omitted if the base plate is the reverb plate should wear immediately.

Bei der Herstellung kann das Hallplättchen zunächst auf eine der beiden Ferritpl'atten, die dann die Grundplatte darstellt, also z. B. auf die Ferritgruridplatte 2, aufgebracht und durch geeignete Maßnahmen auf die gewünschte geringe Dicke gebracht werden. So kann z. B. mit Hilfe von elektrolytisch wirksamen Abträgungsmethoden eine Halbleiterschicht von etwa 511 Dicke gebildet werden.During production, the reverb plate can first be clicked on one of the two Ferrite plates, which then represent the base plate, so z. B. on the Ferritgruridplatte 2, applied and brought to the desired small thickness by suitable measures will. So z. B. with the help of electrolytically effective Removal methods a semiconductor layer about 511 thick can be formed.

Durch chemische Atzung oder auf andere Weise wird nun nahe der Stirnkante ein Aufschlitzen des Hallplättchens bzw. .der Hauschicht vorgenommen, so daß :die beiden Schlitze 3 und 4 entstehen. Der vordere schmale Streifen 6 dient als Zuführung zur vorderen Hallelektröde. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist nun eine einseitige Zuführung vorgesehen, wobei durch eine weitere Schlitzung 7 ein Streifen 8 gebildet ist, an welchen der entsprechende Hallspannungsanschluß 9 angeschlossen wird. Es wäre ohne weiteres möglich, auch auf der gegenüberliegenden Seite eine zu dem Schlitz 7 spiegelbildlich liegende Schlitzung bei entsprechend breiterer Ausbildung des Hauplättchens 1 vorzunehmen, um auf diese Weise eine symmetrische Anschliißmöglschkeit für die vordere Hallspannungselektrode zu schaffen. Der Anschluß zur hinteren Hallspannungselektrode ist mit 10 bezeichnet, die Steuerstromanschlüsse 11 und 12 liegen an den flächen- bzw. linienhaft ausgebildeten Stromelektroden 13 und 14.By chemical etching or in some other way it is now close to the front edge a slitting of the Hall plate or .the house layer made so that: the two slots 3 and 4 arise. The front narrow strip 6 serves as a feed to the front hall electrode. In the illustrated embodiment is now a one-sided feed provided, with a strip through a further slot 7 8 is formed, to which the corresponding Hall voltage terminal 9 is connected will. It would be easily possible to have one on the opposite side as well The slit is a mirror image of the slit 7 with a correspondingly wider slit Make training of the Hauplättchens 1 in order to be symmetrical in this way To create a connection for the front Hall voltage electrode. The connection to the rear Hall voltage electrode is denoted by 10, the control current connections 11 and 12 lie on the current electrodes 13, which are designed to be planar or linear and 14.

Die Zuführung zur vorderen Hallelektrode besteht also ebenfalls aus Halbleitermaterial, und zwar dem gleichen Stoff, der auch das Hallplättchen aufbaut. Dies bietet den Vorteil, daß keine Thermospannungen im Hallkreis auftreten können und daß auch infolge des von ,der Kante zurückgesetzten Hallgeneratorsystems keine Nullspannungsschwankungen durch wechselnde Temperatureinflüsse des gegenüber der Hallspannungserzeuger-Anordnung bewegten Magnetogramms auf das elektrische System entstehen können. Auch bei direkter Berührung zwischen Magnetogramm und Abtastkopf kann keime Deschädigung der Zuführung durch Abrieb entstehen. Schließlich bietet sich auch ,die Möglichkeit, alle vier Kontakte in gleicher Weise löten bzw. legieren zukönnen.The feed to the front Hall electrode also consists of Semiconductor material, the same material that makes up the Hall plate. This offers the advantage that no thermal voltages can occur in the Hall circuit and that also because of the Hall generator system set back from the edge, none Zero voltage fluctuations due to changing temperature influences of the compared to the Hall voltage generator arrangement moving magnetogram onto the electrical system can arise. Even with direct contact between the magnetogram and the scanning head can cause germ damage to the feed through abrasion. Finally offers also, the possibility of soldering or alloying all four contacts in the same way to be able to.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Hall voltage generator arrangement, in particular for scanning magnetograms, in which a Hall plate formed as a thin body or as a layer of a semiconducting material is embedded between pole pieces of high magnetic conductivity, in particular ferrite plates, and at least one front edge of the Hall plate having a Hall electrode is not or is only slightly sunk, characterized in that the Hal1_plättchen near the facing, not or only slightly indented end face is slit from both sides to close to the center of the plate and at least one of the strips of the Hall plate formed by the notch as Electrode lead for the Hall voltage (serves.

2. Arrangement according to claim 1, characterized by multiple, in particular symmetrical, conductor connection for the Hall voltage.

3. Arrangement according to claim 1 and 2, characterized in that the slot is formed .by chemical etching. Documents considered: French patent specification No. 1156 640.