JPH01245574A - ヘテロ接合磁気センサ - Google Patents
ヘテロ接合磁気センサInfo
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- JPH01245574A JPH01245574A JP63073975A JP7397588A JPH01245574A JP H01245574 A JPH01245574 A JP H01245574A JP 63073975 A JP63073975 A JP 63073975A JP 7397588 A JP7397588 A JP 7397588A JP H01245574 A JPH01245574 A JP H01245574A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、電子・機械工業分野における各種の計測・制
御に用いられている磁気センサに関する。
御に用いられている磁気センサに関する。
従来、ヘテロ接合磁気センサは、不純物を含まないＧａ
Ａｓ層を不純物を含まないＡｌＧａＡｓ層（スペーサ層
）に接合することにより、二次元電子ガス層（以下ＺＤ
ＥＧ層という）が形成され、かつこのＡｌＧａＡｓ層に
ｎ型不純物を含むＡｌＧａＡｓ層（キャリア供給層）を
接合するように構成されていた。
Ａｓ層を不純物を含まないＡｌＧａＡｓ層（スペーサ層
）に接合することにより、二次元電子ガス層（以下ＺＤ
ＥＧ層という）が形成され、かつこのＡｌＧａＡｓ層に
ｎ型不純物を含むＡｌＧａＡｓ層（キャリア供給層）を
接合するように構成されていた。
しかし、上記のセンサでは、高電界を入力した場合にｎ
型ＡｇＧａＡｓ層に余剰キャリアが生成して２ＤＥＧ層
中に過剰にキャリアが満たされるため感度が飽和し、さ
らに、この余剰キャリアによって２ＤＥＣ層と並列に電
気伝導に寄与することによって平均の移動度が低下する
等によって、高出力が得られないという問題点があった
。
型ＡｇＧａＡｓ層に余剰キャリアが生成して２ＤＥＧ層
中に過剰にキャリアが満たされるため感度が飽和し、さ
らに、この余剰キャリアによって２ＤＥＣ層と並列に電
気伝導に寄与することによって平均の移動度が低下する
等によって、高出力が得られないという問題点があった
。
本発明は上記点に鑑み、高電界駆動でも、感度が飽和せ
ず高出力が得られる磁気センサを提供することを目的と
してなされたものである。
ず高出力が得られる磁気センサを提供することを目的と
してなされたものである。
基本的な磁気センサであるホール素子の設計原理を考え
る。、長方形ホール素子において、入力電圧Ｖ ｉ ｎ
と出力電圧（ホール電圧）ＶＨの関係は、Ｖ ｉ ｎが
十分小さい場合、次式で表される。
る。、長方形ホール素子において、入力電圧Ｖ ｉ ｎ
と出力電圧（ホール電圧）ＶＨの関係は、Ｖ ｉ ｎが
十分小さい場合、次式で表される。
Ｖｌｌ−（Ｗ＃り ・μｍ。・Ｂ・■１ ・・・・・
・・・・（１）ここで２及びＷは、素子の長さと幅、μ
ＨＯは、素子の低電界のホール移動度、Ｂは、磁束密度
である。
・・・・（１）ここで２及びＷは、素子の長さと幅、μ
ＨＯは、素子の低電界のホール移動度、Ｂは、磁束密度
である。
入力電圧が大きくなると、発生する熱と電界によるホー
ル移動度の低下を考慮する必要があり、最大ホール移動
度は次式で表される。
ル移動度の低下を考慮する必要があり、最大ホール移動
度は次式で表される。
Ｖ ｌ（＃、、： Ｂ−Ｗ・μイ・（２・ｈ・ΔＴ・ρ
／ ｔ、 ）Ｉ／Ｚ・・・・・・・・・（２） ここで、μ８．ｈ、ρ、及びむは、素子の高電界ホール
移動度、熱伝達係数、比抵抗、及び厚さ、ΔＴは素子と
周囲との温度差である。
／ ｔ、 ）Ｉ／Ｚ・・・・・・・・・（２） ここで、μ８．ｈ、ρ、及びむは、素子の高電界ホール
移動度、熱伝達係数、比抵抗、及び厚さ、ΔＴは素子と
周囲との温度差である。
ここで、ρ／Ｌは素子の内部抵抗を表す項であるが、外
部回路との整合性から素子の内部抵抗は一定の範囲（数
十Ω〜数キロΩ）のものがよい。
部回路との整合性から素子の内部抵抗は一定の範囲（数
十Ω〜数キロΩ）のものがよい。
従って、ホール素子の高出力化には、この条件の下で、
高電界の移動度が大きいことが必要である。
高電界の移動度が大きいことが必要である。
そこで、本発明では、二次元電子ガス層を有するヘテロ
接合磁気センサにおいて、二次元電子ガス層のエネルギ
ー状態より大きいエネルギー状態を有する量子井戸構造
の半導体層を設けることにより、高電界においても感度
が飽和せず、かつ移動度の向上により高出力を得るとい
う技術手段を採用した。
接合磁気センサにおいて、二次元電子ガス層のエネルギ
ー状態より大きいエネルギー状態を有する量子井戸構造
の半導体層を設けることにより、高電界においても感度
が飽和せず、かつ移動度の向上により高出力を得るとい
う技術手段を採用した。
［作用］
エネルギー状態の低い２ＤＥＣ層の他に、量子井戸構造
の半導体層を設けたので、高電界で生成される余剰キャ
リアが２ＤＥＧ層に満たされるばかりでなく、量子井戸
構造の半導体層にも満たされるため、２ＤＥＧ層が余剰
キャリアによって飽和することがなく、かつ余剰キャリ
アは２ＤＥＧ層または量子井戸層に移り、移動度が向上
するため、ＺＤＥＧ層と並列に電気伝導に寄与すること
による平均の移動度の低下を防止でき、高電界において
も高出力のへテロ接合磁気センサが得られる。
の半導体層を設けたので、高電界で生成される余剰キャ
リアが２ＤＥＧ層に満たされるばかりでなく、量子井戸
構造の半導体層にも満たされるため、２ＤＥＧ層が余剰
キャリアによって飽和することがなく、かつ余剰キャリ
アは２ＤＥＧ層または量子井戸層に移り、移動度が向上
するため、ＺＤＥＧ層と並列に電気伝導に寄与すること
による平均の移動度の低下を防止でき、高電界において
も高出力のへテロ接合磁気センサが得られる。
以下、本発明を図に示す実施例に基づいて詳細に説明す
る。
る。
第１図は、本発明を特にホール素子用として適用した場
合のその概略構成図を示す。この場合、バンドギャップ
の異なる２種類の半導体層４と５のへテロ接合部分には
、高移動度の二次元電子ガス層（以下２ＤＥＧ層という
）６が形成される。
合のその概略構成図を示す。この場合、バンドギャップ
の異なる２種類の半導体層４と５のへテロ接合部分には
、高移動度の二次元電子ガス層（以下２ＤＥＧ層という
）６が形成される。
半導体層５は、不純物をドープした半導体層５ｂ（キャ
リア供給層）と、ドープしていない半導体層５ａ（スペ
ーサ層）からなり、かつ半導体層５ａは量子井戸構造を
有する。なお、第１図において、２ａ、２ｂは、ホール
素子Ｈに電流を流すための電流端子、３ａおよび３ｂは
、ホール素子Ｈに磁束密度Ｂの磁界を加えた時、発生す
るホール起電力Ｖ□を取り出すためのホール端子である
。
リア供給層）と、ドープしていない半導体層５ａ（スペ
ーサ層）からなり、かつ半導体層５ａは量子井戸構造を
有する。なお、第１図において、２ａ、２ｂは、ホール
素子Ｈに電流を流すための電流端子、３ａおよび３ｂは
、ホール素子Ｈに磁束密度Ｂの磁界を加えた時、発生す
るホール起電力Ｖ□を取り出すためのホール端子である
。
次に、上記のホール素子Ｈの具体的な構造、及びその製
造方法について説明する。
造方法について説明する。
第２図は第１実施例として、量子井戸構造へテロ接合半
導体の構造を示しており、半絶縁性ＧａＡｓ基板７の上
に、ノンドープＧａＡｓ４、ノンドープバリア層５ａ−
１、ノンドープウェル（量子井戸）層５ａ−２、ノンド
ープバリア層５ａ−３、キャリア供給層５ｂ、Ｓｉドー
プＧａＡｓ層５ｃを順次分子線結晶成長法（ＭＢＥ）を
用いて形成した。なお、他に、有機金属気相成長法、液
相成長法等を用いてもよい。ここで、５ａ−１をノンド
ープＡＩ！、Ａｓ、５ａ−２をノンドープＧａＡｓ、５
ａ−３をノンドープＡｆＧａＡｓとし、５ｂをＳｉドー
プＡｆＧａＡｓとする場合を第１実施例として説明する
。
導体の構造を示しており、半絶縁性ＧａＡｓ基板７の上
に、ノンドープＧａＡｓ４、ノンドープバリア層５ａ−
１、ノンドープウェル（量子井戸）層５ａ−２、ノンド
ープバリア層５ａ−３、キャリア供給層５ｂ、Ｓｉドー
プＧａＡｓ層５ｃを順次分子線結晶成長法（ＭＢＥ）を
用いて形成した。なお、他に、有機金属気相成長法、液
相成長法等を用いてもよい。ここで、５ａ−１をノンド
ープＡＩ！、Ａｓ、５ａ−２をノンドープＧａＡｓ、５
ａ−３をノンドープＡｆＧａＡｓとし、５ｂをＳｉドー
プＡｆＧａＡｓとする場合を第１実施例として説明する
。
第２図かられかるように、２０ＥＧ層６は、ノンドープ
ＧａＡｓ層４のノンドープバリア層５ａ−１側の境界面
上に形成される。ノンドープバリア層５ａ−１，５ａ−
３とノンドープウェル層５ａ−２からなる量子井戸構造
は、ｎ型のＳｉがドープされたキャリア供給層５ｂ中の
Ｓｉがノンド−プＧａＡｓ ｄ中に侵入するのを防止す
るのに加えて、高電界における移動度を向上させるため
に設けである。
ＧａＡｓ層４のノンドープバリア層５ａ−１側の境界面
上に形成される。ノンドープバリア層５ａ−１，５ａ−
３とノンドープウェル層５ａ−２からなる量子井戸構造
は、ｎ型のＳｉがドープされたキャリア供給層５ｂ中の
Ｓｉがノンド−プＧａＡｓ ｄ中に侵入するのを防止す
るのに加えて、高電界における移動度を向上させるため
に設けである。
また、上述した電流端子２ａ、２ｂ、及びホール端子３
ａ、３ｂの電極として機能するＡ ｕ −Ｇｅオーム性
電極２００が、上記各層４．５ａ−１゜５ａ−２，５ａ
−３，５ｂ、５ｃとオーム性接触を有するように形成さ
れている。
ａ、３ｂの電極として機能するＡ ｕ −Ｇｅオーム性
電極２００が、上記各層４．５ａ−１゜５ａ−２，５ａ
−３，５ｂ、５ｃとオーム性接触を有するように形成さ
れている。
なお、結晶成長用の半絶縁性ＧａＡｓ基板のクリーニン
グは、濃硫酸、過酸化水素水、純水の混合液（容積比が
４：１：１、液温６０°Ｃ）中で約１分間エツチングし
、結晶成長用真空槽の中でヒ素の蒸気をあてながら熱エ
ツチングを行った。結晶成長条件の第１実施例における
代表例は以下のとおりである。
グは、濃硫酸、過酸化水素水、純水の混合液（容積比が
４：１：１、液温６０°Ｃ）中で約１分間エツチングし
、結晶成長用真空槽の中でヒ素の蒸気をあてながら熱エ
ツチングを行った。結晶成長条件の第１実施例における
代表例は以下のとおりである。
１、Ｇａフラックス：４．１３Ｘ’ＩＯ−フＴ ｏｒｒ
２、Ａｓフラックス： １． ＯＸ １０−’Ｔｏｒｒ
３、Ａｇフラックス： １．２ Ｘ １０−’Ｔｏｒｒ
４、結晶成長温度 −６３０°Ｃ ５、結晶成長速度 ： １．２０μｍ／ｈｒ （ＧａＡ
ｓ）１．６５μｍ／ｈｒ （ＡｆｆｉＧａＡｓ） ０．４５μｍ／ｈｒ（ＡｆＡｓ） ６、第１層：ノンドープＧａＡｓ （５００ｎｍ）第２
層：ノンドープＡｆｆｉＡｓ （１，５ｒ＋ｍ）第３層
：ノンドープＧａＡｓ （２，０ｎｍ）第４層：ノンド
ープＡｌ１ＧａＡｓ （５，Ｏｎｍ）第５層：Ｓｉドー
プＡｊ！ＧａＡｓ （７５ｎｍ）第６層；ＳｉドープＧ
ａＡｓ（１０ｎｍ）ここでＳｉドープ濃度はＩ Ｘ １
０ ”ｃｍ−３である。
２、Ａｓフラックス： １． ＯＸ １０−’Ｔｏｒｒ
３、Ａｇフラックス： １．２ Ｘ １０−’Ｔｏｒｒ
４、結晶成長温度 −６３０°Ｃ ５、結晶成長速度 ： １．２０μｍ／ｈｒ （ＧａＡ
ｓ）１．６５μｍ／ｈｒ （ＡｆｆｉＧａＡｓ） ０．４５μｍ／ｈｒ（ＡｆＡｓ） ６、第１層：ノンドープＧａＡｓ （５００ｎｍ）第２
層：ノンドープＡｆｆｉＡｓ （１，５ｒ＋ｍ）第３層
：ノンドープＧａＡｓ （２，０ｎｍ）第４層：ノンド
ープＡｌ１ＧａＡｓ （５，Ｏｎｍ）第５層：Ｓｉドー
プＡｊ！ＧａＡｓ （７５ｎｍ）第６層；ＳｉドープＧ
ａＡｓ（１０ｎｍ）ここでＳｉドープ濃度はＩ Ｘ １
０ ”ｃｍ−３である。
７、 オーミック電極はＡｕＧｅ （７％から１２％）
／ Ｎ ｉ ／ Ａ ｕの蒸着膜の合金化による。
／ Ｎ ｉ ／ Ａ ｕの蒸着膜の合金化による。
上記の方法によって得られたヘテロ接合ホール素子の考
えられる作用を第３図のエネルギーバンド図を用いて説
明する。
えられる作用を第３図のエネルギーバンド図を用いて説
明する。
はじめに、電流端子２ａ、２ｂに正電圧を印加した場合
、キャリア供給層であるｎ型Ａｌ１ＧａＡＳ層５ｂより
エネルギー状態の低い２ＤＥＧ層６を通して電流が流れ
ると、電子の持つエネルギーが低くなり、電子の移動度
が高くなる。
、キャリア供給層であるｎ型Ａｌ１ＧａＡＳ層５ｂより
エネルギー状態の低い２ＤＥＧ層６を通して電流が流れ
ると、電子の持つエネルギーが低くなり、電子の移動度
が高くなる。
その状態で、高電界を印加した場合に、ＺＤＥＧ層６に
満たされている電子のエネルギーが高くなり、実効質量
が増加するため、移動度が低下する。しかし、第１実施
例の構造においては、１．５ｎｍのノンドープＡｌＡｓ
層５ａ−１を介して、２０ＥＧ層６よりもエネルギー状
態のわずかに高いＧａＡｓ層５ａ−２が設けられている
ので、電子は実空間遷移を起こし、ノンドープＡｌＡｓ
層５−１を介してＧａＡｓ層５ａ−２を満たしはじめる
。そのため、ＧａＡｓ層５ａ−２に満たされる電子のエ
ネルギーの一部はポテンシャルエネルギーに変換される
ため、電子の実効質量を減少させ、ふたたび移動度を増
加させる。
満たされている電子のエネルギーが高くなり、実効質量
が増加するため、移動度が低下する。しかし、第１実施
例の構造においては、１．５ｎｍのノンドープＡｌＡｓ
層５ａ−１を介して、２０ＥＧ層６よりもエネルギー状
態のわずかに高いＧａＡｓ層５ａ−２が設けられている
ので、電子は実空間遷移を起こし、ノンドープＡｌＡｓ
層５−１を介してＧａＡｓ層５ａ−２を満たしはじめる
。そのため、ＧａＡｓ層５ａ−２に満たされる電子のエ
ネルギーの一部はポテンシャルエネルギーに変換される
ため、電子の実効質量を減少させ、ふたたび移動度を増
加させる。
また、高電界を印加することによって生成されたキャリ
ア層であるＡＩ！、ＧａＡｓ層５ｂ中の余剰キャリアは
、２ＤＥＧ層６だけでなく量子井戸層５ａ−ｂのエネル
ギー状態をもとることができるので、移動度の低い余剰
キャリアの存在を防ぐことができ、平均の移動度の低下
を防止できる。
ア層であるＡＩ！、ＧａＡｓ層５ｂ中の余剰キャリアは
、２ＤＥＧ層６だけでなく量子井戸層５ａ−ｂのエネル
ギー状態をもとることができるので、移動度の低い余剰
キャリアの存在を防ぐことができ、平均の移動度の低下
を防止できる。
ここで、ＧａＡｓ層５ａ−２の幅が大きくなると、Ｇａ
Ａｓ層５ａ−２のエネルギー状態が低くなり、低い電界
においてもＧａＡｓ層５ａ−２内に留まる電子の数が多
くなってしまい、上記の効果を得ることが困難となる。
Ａｓ層５ａ−２のエネルギー状態が低くなり、低い電界
においてもＧａＡｓ層５ａ−２内に留まる電子の数が多
くなってしまい、上記の効果を得ることが困難となる。
そこで、第４図に第１実施例の素子の低電界移動度と量
子井戸幅（５ａ−１の厚さ）との関係を示す。この構造
では、量子井戸幅２．５ｒ＋ｍ以上で急激に移動度が低
下する。
子井戸幅（５ａ−１の厚さ）との関係を示す。この構造
では、量子井戸幅２．５ｒ＋ｍ以上で急激に移動度が低
下する。
次に、５ａ−１をノンドープＡｆｆｉＡｓ、５ａ−２を
ノンドープＧａＡｓ、５ａ−３をノンドープＡ／！Ａｓ
とし、５ｂがノンドープＡｆｆｉＡｓ／ノンドープＧａ
Ａｓ／Ｓｉ ドープＧａＡｓ／ノンドープＧａＡｓを
基本構造とする超格子である場合を第２実施例とし、第
５図にその模式断面図を示す。
ノンドープＧａＡｓ、５ａ−３をノンドープＡ／！Ａｓ
とし、５ｂがノンドープＡｆｆｉＡｓ／ノンドープＧａ
Ａｓ／Ｓｉ ドープＧａＡｓ／ノンドープＧａＡｓを
基本構造とする超格子である場合を第２実施例とし、第
５図にその模式断面図を示す。
第２実施例では、第１実施例のｎ型Ａｊ！ＧａＡＳ層５
ｂを、ノンドープＡｌＡｓ層（１，５ｎｍ）５０ｂ−１
、ノンドープＧａＡｓ層（０，５ｎｍ）５０ｂ−２、Ｓ
ｉドープＧａＡｓ層（１，５ｎｍ） ５０ ｂ−３、ノ
ンドープＧａＡｓ層（０，５ｎｍ） ５０ ｂ −４か
らなる４ｎｍの層を基本構造とし、これらの２５回の繰
り返しからなる総膜厚１１００ｎの超格子構造の半導体
層５０ｂに置き換え、ノンドープＡｌＧａＡｓ層５ａ−
３を、ノンドープＡｊ！Ａｓ層（１，５ｎｍ） ５０
ａ−３で置き換えた量子井戸層付超格子ホール素子とす
る。第２実施例の低電界移動度の量子井戸幅依存性を第
６図に示す。この構造では量子井戸幅５．Ｏｎｍ以上で
急激に移動度が低下する。なお、第４図の場合と比べて
、移動度が低下する量子井戸幅が厚いのは、第２実施例
ではノンドープＡｌＧａＡｓ層５ａ−３が薄いことに対
応する。
ｂを、ノンドープＡｌＡｓ層（１，５ｎｍ）５０ｂ−１
、ノンドープＧａＡｓ層（０，５ｎｍ）５０ｂ−２、Ｓ
ｉドープＧａＡｓ層（１，５ｎｍ） ５０ ｂ−３、ノ
ンドープＧａＡｓ層（０，５ｎｍ） ５０ ｂ −４か
らなる４ｎｍの層を基本構造とし、これらの２５回の繰
り返しからなる総膜厚１１００ｎの超格子構造の半導体
層５０ｂに置き換え、ノンドープＡｌＧａＡｓ層５ａ−
３を、ノンドープＡｊ！Ａｓ層（１，５ｎｍ） ５０
ａ−３で置き換えた量子井戸層付超格子ホール素子とす
る。第２実施例の低電界移動度の量子井戸幅依存性を第
６図に示す。この構造では量子井戸幅５．Ｏｎｍ以上で
急激に移動度が低下する。なお、第４図の場合と比べて
、移動度が低下する量子井戸幅が厚いのは、第２実施例
ではノンドープＡｌＧａＡｓ層５ａ−３が薄いことに対
応する。
次に、第１実施例および第２実施例の磁気センサの高電
界駆動時の特性について本発明者等が測定した測定値に
基づいて説明する。第７図は第１実施例の量子井戸構造
へテロ接合ホール素子の移動度の電界依存性を示す。前
述の低電界移動度の低下の起こらない量子井戸幅２．Ｏ
ｎｍ以下の素子では、量子井戸幅が大きくなるのに従っ
て高電界移動度の低下が小さくなる。第８図は、第２実
施例の磁界感度の電界依存性を示す。量子井戸幅２．Ｏ
ｎｍで磁界感度は最大となる。
界駆動時の特性について本発明者等が測定した測定値に
基づいて説明する。第７図は第１実施例の量子井戸構造
へテロ接合ホール素子の移動度の電界依存性を示す。前
述の低電界移動度の低下の起こらない量子井戸幅２．Ｏ
ｎｍ以下の素子では、量子井戸幅が大きくなるのに従っ
て高電界移動度の低下が小さくなる。第８図は、第２実
施例の磁界感度の電界依存性を示す。量子井戸幅２．Ｏ
ｎｍで磁界感度は最大となる。
第９図は第２実施例の量子井戸層付超格子ホール素子の
移動度の量子井戸幅依存性を示す。第１実施例の場合と
同様に量子井戸幅２．０〜２．５ｎｍで移動度は最大と
なる。なお、低温で測定したのは、深い単位のドナーに
より測定値が変化することを避けるためである。
移動度の量子井戸幅依存性を示す。第１実施例の場合と
同様に量子井戸幅２．０〜２．５ｎｍで移動度は最大と
なる。なお、低温で測定したのは、深い単位のドナーに
より測定値が変化することを避けるためである。
第１表に、第１実施例および第２実施例とそれぞれの量
子井戸層がなく、他は全く同様の構造を有する第１比較
例および第２比較例の最大磁界感度を示す。
子井戸層がなく、他は全く同様の構造を有する第１比較
例および第２比較例の最大磁界感度を示す。
第 １ 表
第１表に示すように第１実施例では、量子井戸幅２．０
ｎｍの時に最大磁界感度はＴＶ／Ｔとなり、従来のへテ
ロ接合ホール素子に比べて２０％以上高出力化し、第２
実施例では量子井戸幅２．５ｎｍの時最大磁界感度は１
８Ｖ／Ｔとなり、従来の超格子ホール素子に比べて６０
％以上高出力化した。
ｎｍの時に最大磁界感度はＴＶ／Ｔとなり、従来のへテ
ロ接合ホール素子に比べて２０％以上高出力化し、第２
実施例では量子井戸幅２．５ｎｍの時最大磁界感度は１
８Ｖ／Ｔとなり、従来の超格子ホール素子に比べて６０
％以上高出力化した。
また、量子井戸構造を持つ半導体層、二次元電子ガス層
、キャリア供給層の位置関係を変えた構造を第３実施例
から第６実施例とし、第１０図から第１３図に示すが、
このような構造でも素子の高出力化が実現できる。
、キャリア供給層の位置関係を変えた構造を第３実施例
から第６実施例とし、第１０図から第１３図に示すが、
このような構造でも素子の高出力化が実現できる。
また、上記第１実施例から第６実施例に示した断面構造
でのドレイン分離型の磁気センサのようなホール素子以
外の磁気センサでも高出力化が実現できる。
でのドレイン分離型の磁気センサのようなホール素子以
外の磁気センサでも高出力化が実現できる。
（発明の効果〕
以上述べたように本発明によれば、二次元電子ガス層の
エネルギー状態よりも高いエネルギー状態を有する量子
井戸構造の半導体層を設けることにより、高電界におい
ても感度が飽和せず、かつ移動度の向上による高出力の
磁気センサが得られ、計測、制御の高精度化に大きく貢
献することができるという優れた効果が得られる。
エネルギー状態よりも高いエネルギー状態を有する量子
井戸構造の半導体層を設けることにより、高電界におい
ても感度が飽和せず、かつ移動度の向上による高出力の
磁気センサが得られ、計測、制御の高精度化に大きく貢
献することができるという優れた効果が得られる。
第１図は本発明の第１実施例であるヘテロ接合ホール素
子の概略構成図、第２図は第１実施例のへテロ接合ホー
ル素子の模式断面図、第３図は第１実施例のエネルギー
バンド図、第４図は第１実施例の低電界移動度と量子井
戸幅との関係を示す特性図、第５図は本発明の第２実施
例を示す模式断面図、第６図は第２実施例の低電界移動
度と量子井戸幅との関係を示す特性図、第７図は第１実
施例の相対移動度と入力電界との関係を示す特性図、第
８図は第１実施例の磁界感度と人力電界との関係を示す
特性図、第９図は第２実施例の相対移動度と入力電界と
の関係を示す特性図、第１０図から第１３図はそれぞれ
、第３実施例から第６実施例のホール素子の概略断面図
である。 ５ａ・・・半導体層、５ａ−２・・・量子井戸層、５ｂ
・・・キャリア供給層、６・・・二次元電子ガス層。 ５ｂ： キャリフイん拾暑 ６．二本プ電多γλ層 表 面 第２図 第４図 第５図 量手升戸ｒ陽 〔ｎｍ〕 第６図 ０１２コ 電界 ［ＫＶ／ｃｍ］ 第７図 電界 ［Ｖ／ｃｍ） 第８図 電界［Ｖ／ｃｍｌ 第９図 第１０図 第１１図 第１２図 第１３図
子の概略構成図、第２図は第１実施例のへテロ接合ホー
ル素子の模式断面図、第３図は第１実施例のエネルギー
バンド図、第４図は第１実施例の低電界移動度と量子井
戸幅との関係を示す特性図、第５図は本発明の第２実施
例を示す模式断面図、第６図は第２実施例の低電界移動
度と量子井戸幅との関係を示す特性図、第７図は第１実
施例の相対移動度と入力電界との関係を示す特性図、第
８図は第１実施例の磁界感度と人力電界との関係を示す
特性図、第９図は第２実施例の相対移動度と入力電界と
の関係を示す特性図、第１０図から第１３図はそれぞれ
、第３実施例から第６実施例のホール素子の概略断面図
である。 ５ａ・・・半導体層、５ａ−２・・・量子井戸層、５ｂ
・・・キャリア供給層、６・・・二次元電子ガス層。 ５ｂ： キャリフイん拾暑 ６．二本プ電多γλ層 表 面 第２図 第４図 第５図 量手升戸ｒ陽 〔ｎｍ〕 第６図 ０１２コ 電界 ［ＫＶ／ｃｍ］ 第７図 電界 ［Ｖ／ｃｍ） 第８図 電界［Ｖ／ｃｍｌ 第９図 第１０図 第１１図 第１２図 第１３図
Claims (1)
- バンドギャップの異なる異種半導体の接合部に、高移
動度の二次元電子ガス層を形成するヘテロ接合構造を包
含するヘテロ接合磁気センサにおいて、前記二次元電子
ガス層のエネルギー状態より高いエネルギー状態をもつ
量子井戸構造の半導体層を設けたことを特徴とする磁気
センサ。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63073975A JPH0687509B2 (ja) | 1988-03-28 | 1988-03-28 | ヘテロ接合磁気センサ |
| US07/291,649 US4912451A (en) | 1988-03-28 | 1988-12-29 | Heterojunction magnetic field sensor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63073975A JPH0687509B2 (ja) | 1988-03-28 | 1988-03-28 | ヘテロ接合磁気センサ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01245574A true JPH01245574A (ja) | 1989-09-29 |
| JPH0687509B2 JPH0687509B2 (ja) | 1994-11-02 |
Family
ID=13533604
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63073975A Expired - Lifetime JPH0687509B2 (ja) | 1988-03-28 | 1988-03-28 | ヘテロ接合磁気センサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0687509B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06204584A (ja) * | 1991-11-21 | 1994-07-22 | Nec Corp | ＧａＡｓ／ＡｌＧａＡｓ超格子を用いた磁気抵抗効果素子及び磁界強度測定方法 |
| CN111896897A (zh) * | 2015-01-12 | 2020-11-06 | 赫尔穆特.惠得利 | 用于引导载流子的设备和其应用 |
| CN113391246A (zh) * | 2021-06-11 | 2021-09-14 | 西南科技大学 | 一种提高体声波驱动的微异质结磁传感器性能的方法 |
| CN115207207A (zh) * | 2022-09-14 | 2022-10-18 | 深圳市柯雷科技开发有限公司 | 氮化物和磁致伸缩材料复合结构压力传感器制作方法 |
-
1988
- 1988-03-28 JP JP63073975A patent/JPH0687509B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06204584A (ja) * | 1991-11-21 | 1994-07-22 | Nec Corp | ＧａＡｓ／ＡｌＧａＡｓ超格子を用いた磁気抵抗効果素子及び磁界強度測定方法 |
| CN111896897A (zh) * | 2015-01-12 | 2020-11-06 | 赫尔穆特.惠得利 | 用于引导载流子的设备和其应用 |
| CN111896897B (zh) * | 2015-01-12 | 2024-02-09 | 赫尔穆特.惠得利 | 用于引导载流子的设备和其应用 |
| CN113391246A (zh) * | 2021-06-11 | 2021-09-14 | 西南科技大学 | 一种提高体声波驱动的微异质结磁传感器性能的方法 |
| CN115207207A (zh) * | 2022-09-14 | 2022-10-18 | 深圳市柯雷科技开发有限公司 | 氮化物和磁致伸缩材料复合结构压力传感器制作方法 |
| CN115207207B (zh) * | 2022-09-14 | 2023-02-24 | 深圳市柯雷科技开发有限公司 | 基于复合氮化物和磁致伸缩材料结构的高灵敏度压力传感器制作方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0687509B2 (ja) | 1994-11-02 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |