RU190345U1 - Твёрдотельный магниторезистор - Google Patents
Твёрдотельный магниторезистор Download PDFInfo
- Publication number
- RU190345U1 RU190345U1 RU2018126028U RU2018126028U RU190345U1 RU 190345 U1 RU190345 U1 RU 190345U1 RU 2018126028 U RU2018126028 U RU 2018126028U RU 2018126028 U RU2018126028 U RU 2018126028U RU 190345 U1 RU190345 U1 RU 190345U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- magnetoresistor
- silicon
- sensitive element
- type
- conductivity
- Prior art date
Links
- 239000007787 solid Substances 0.000 title 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 18
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 9
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 9
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims abstract description 9
- 230000008021 deposition Effects 0.000 claims abstract 2
- 229910021421 monocrystalline silicon Inorganic materials 0.000 claims description 8
- BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N Silane Chemical compound [SiH4] BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910000077 silane Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 238000005137 deposition process Methods 0.000 claims 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 3
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 5
- 229920002120 photoresistant polymer Polymers 0.000 description 4
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 4
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 3
- 229910021420 polycrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 3
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 3
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 3
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N Fluorane Chemical compound F KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 2
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 2
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 description 2
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 2
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 2
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 101100002917 Caenorhabditis elegans ash-2 gene Proteins 0.000 description 1
- 230000005355 Hall effect Effects 0.000 description 1
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RBFQJDQYXXHULB-UHFFFAOYSA-N arsane Chemical compound [AsH3] RBFQJDQYXXHULB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 229910021419 crystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 239000003292 glue Substances 0.000 description 1
- 150000002431 hydrogen Chemical group 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000003071 parasitic effect Effects 0.000 description 1
- 238000000206 photolithography Methods 0.000 description 1
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002966 varnish Substances 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N50/00—Galvanomagnetic devices
- H10N50/10—Magnetoresistive devices
Landscapes
- Hall/Mr Elements (AREA)
Abstract
Использование: для создания резистора, управляемого магнитным полем. Сущность полезной модели заключается в том, что твердотельный магниторезистор характеризуется частично маскированной диэлектриком поверхностью кремниевой монокристаллической подложки первого типа проводимости так, что на немаскированном ее участке поверхности размещен чувствительный элемент магниторезистора, который сформирован осаждением из газовой фазы на немаскированный участок кремниевой монокристаллической подложки первого типа проводимости монокристаллического кремния, второго типа проводимости и двумя аппозитно расположенными контактами к чувствительному элементу магниторезистора. Технический результат: обеспечение возможности повышения вибростойкости. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.
Description
Полезная модель относится к области электронной техники и может быть использована дня производства резисторов, управляемых внешним магнитным полем.
Известен магнитный резистор [1], представляющий собой полупроводниковую пластину с нанесенными ней электродами, при этом упомянутая полупроводниковая пластина выполнена прямоугольной, а два электрода сформированы осесимметричными, причем внешний электрод выполнен по периметру полупроводниковой платины, а второй электрод расположен по оси симметрии полупроводниковой пластины внутри контура, образованного внешним электродом.
Недостаток известного устройства, представляющего ни что иное как формоизмененный в худшую сторону (с точки зрения эксплуатационных характеристик) диск Кобрино, заключается в наличие в предложенной конструкции ярко выраженных граней, способствующих проявлению паразитного (с функциональной позиции магниторезистора) эффекта Холла.
Наиболее близким к предлагаемому устройству, являющимся известным из уровня техники, является твердотельный магниторезистор [2]. Он представляет собой подложку с размещенным на ней магниточувствительным элементом. Подложка обеспечивает механическую прочность, а магниточувствительный элемент приклеен к подложке и защищен снаружи слоем лака.
Недостаток прототипа заключается в относительно низкой виброустойчивости, особенно при отрицательной температуре окружающей этот магниторезистор среды.
Задача, на решение которой направлено создание предлагаемого устройства, заключается в повышении надежности работы магниторезисторов.
Технический результат, ожидаемый от использования заявляемого устройства, состоит в повышении его вибростойкости.
Предлагаемое устройство иллюстрируется двумя рисунками.
- на Фиг. 1 условно изображен вид сверху заявляемого магниторезистора:
- на Фиг. 2 представлено его сечение по линии А-А.
Перечень позиций:
1. Частично маскированная диэлектриком кремниевая монокристаллическая подложка первого типа проводимости.
2. Чувствительный элемент магниторезистора.
3. Немонокристаллический слой кремния.
4. Первый контакт.
5. Второй контакт.
6. Диэлектрик (SiO2)
Пример.
Подложку 1 (Фиг. 1) КДБ-10 диаметром 150 мм подвергают входному контролю по удельному сопротивлению и затем осуществляют освежение в растворе плавиковой кислоты с последующей помывкой в деионизованной воде. Сушку данной подложки 1 (Фиг. 2) производят на высокооборотной центрифуге.
Диэлектрический слой 6 (Фиг. 2) толщиной 0,6 мкм на поверхности подложки КДБ-10 формируют термическим окислением упомянутой поверхности.
Далее полученный диэлектрический слой (SiO2) 6 (Фиг. 2) методом фотолитографии частично маскирую фоторезистом так, что немаскированный фоторезистом участок диоксида кремния представляет собой топологический рисунок чувствительного элемента 2 (Фиг. 1) будущего магниторезистора. Удаляют незащищенный фоторезистом слой диоксида кремния 6 (Фиг. 2) вплоть до поверхности подложки 1 (Фиг. 1) КДБ-10. Затем производят удаление фоторезиста и последующую помывку подложки 1 (Фиг. 1) КДБ-10 в деионизованной воде.
После ее центифугирования с целью окончательного осушения помещают таким образом подготовленную подложку 1 (Фиг. 1) КДБ-10 в эпитаксиальный реактор. Затем из состава водород, силан и лигатура (в данном случае, арсин) производят формирование в ранее образованном углублении в слое диоксида кремния 6 (Фиг. 2) (в соответствии с топологией чувствительного элемента магниторезистора 2 (Фиг. 1) монокристаллического кремния, второго типа проводимости. [3]. Одновременно с этим на покрытой диэлектриком поверхности 1 (Фиг. 1) КДБ-10 идет осаждение поликристаллического кремния, который убирают методом создания фоторезистивной маски над чувствительным элементом магниторезистора 2 (Фиг. 1) (за счет средств фотолитографии) и последующего удаления (химическим жидкостным травлением или плазмохимическим реактивным травлением) незащищенного маской поликристаллического кремния. В ходе вышеупомянутого формирования на границе диэлектрика 6 (Фиг. 2) и чувствительного элемента магниторезистора 2 (Фиг. 2) происходит осаждение из газовой фазы состава силан, водород и лигатура прослойки немонокристаллического сдоя кремния 3 (Фиг. 1. и Фиг. 2) второго типа проводимости, время жизни основных носителей в которой более чем на порядки меньше времени жизни основных носителей в чувствительном элементе 2 (Фиг. 1 и Фиг. 2) магниторезистора. Данное обстоятельство обусловлено тем, что на немаскированной поверхности подложки КДБ-10, представляющей собой монокристалл первого типа проводимости, происходит автоэпитаксиальный рост монокристаллического кремния второго тина проводимости, в то время как на поверхности диэлектрика 6 (Фиг. 2) (поверхности слоя SiO2), обращенной к растущему по отличному от нее механизму роста чувствительному элементу магниторезистора 2 (Фиг. 2), происходит осаждение поликристаллического кремния. Таким образом, по мере автоэпитаксиального наращивания монокристаллического чувствительного элемента магниторезистора 2 (Фиг. 1 и Фиг. 2) по направлению снизу - вверх от поверхности подложки 1 (Фиг. 1), толщина же немонокристаллического слоя магниторезистора 3 (Фиг. 2) клинообразно увеличивается параллельно поверхности частично маскированной диэлектриком подложки 1 (Фиг. 2). После завершения формирования чувствительного слоя магниторезистора 2 (Фиг. 2) осуществляют нанесение двух (первого 4 (Фиг. 1 и Фиг. 2) и второго (Фиг. 1) оппозитно расположенных между собой на 1 противоположных концах чувствительного элемента магниторезистора 2(Фиг. 1).
Устройство работает следующим образом.
При подаче на первый 4 (Фиг. 1) и второй 5 (Фиг. 1) контакты постоянного напряжения (например, величиной 5 В. причем минус подают на первый контакт 4, Фиг. 1)) по чувствительному элементу магниторезистора 2 (Фиг. 2) начинает течь электрический ток I0. Наложение с стороны донной части на магниторезистор магнитного поля (не показано) вызывает в соответствии с эффектом Гаусса отклонение траектории движения основных носителей тока (в данном конкретном примере) вправо. Таким образом почти все упомянутые носители тока поступают в зону немонокристаллического слоя кремния. Вследствие того, что время жизни основных носителей тока в зоне немонокристаллического слоя кремния существенно (более чем на порядок) меньше времени жизни основных носителей в монокристаллическом кремнии чувствительного элемента магниторезистора, ток между контактами 4 и 5 (Фиг. 1) также претерпевает снижение и достигает величины I1 (I1<I2). Последнее является свидетельством воздействия магнитного поля на чувствительный элемент магниторезистора 3 (Фиг. 1).
Предложенное устройство обеспечивает достижение заявленного технического результата, поскольку монолитная система, в отличие от составного магниторезистора, обладает большей вибрационной стойкостью [4], а кроме того клеевое соединение деталей и компонентов обладает меньшей надежностью, чем монолитное соединение [5] из-за проблем временной и температурной устойчивости адгезионных связей клея.
Источники информации:
1. АС ССР №480119, Н01С 7/16, «Магниторезистор», оп. 05.08.1973 г.
2. https://helpiks.org/4-645960.htm-прототип.
3. https://yandex.ru/images/search?pos=0&img_url=http%3A%2F%2F900igr.net%2Fdatas%2Finformatika%2FMashina-EVM%2F0045-045-Epitaksija-protsess-osazhdenija-atomarnogo-kremnija.
4. http://iknigi.net/avtor-elena-krotova/110468-osnovy-konstruirovaniya-i-tehnologii-proizvodstva-res-elena-krotova/read/page-9.html
5. http://fb.ru/article/262477/naskolko-nadejnyi-kleevyie-soedineniya.
Claims (2)
1. Твердотельный магниторезистор, характеризующийся частично маскированной диэлектриком поверхностью кремниевой монокристаллической подложки первого типа проводимости так, что на немаскированном ее участке поверхности размещен чувствительный элемент магниторезистора, который сформирован осаждением из газовой фазы на немаскированный участок кремниевой монокристаллической подложки первого типа проводимости монокристаллического кремния, второго типа проводимости и двумя оппозитно расположенными контактами к чувствительному элементу магниторезистора.
2. Твердотельный магниторезистор по п. 1, характеризующийся тем, что монокристаллический кремний второго типа проводимости создан посредством применения силанового процесса осаждения из газовой фазы в эпитаксиальном реакторе.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018126028U RU190345U1 (ru) | 2019-01-22 | 2019-01-22 | Твёрдотельный магниторезистор |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018126028U RU190345U1 (ru) | 2019-01-22 | 2019-01-22 | Твёрдотельный магниторезистор |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU190345U1 true RU190345U1 (ru) | 2019-06-28 |
Family
ID=67216236
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2018126028U RU190345U1 (ru) | 2019-01-22 | 2019-01-22 | Твёрдотельный магниторезистор |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU190345U1 (ru) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4978938A (en) * | 1988-12-23 | 1990-12-18 | General Motors Corporation | Magnetoresistor |
| RU2053587C1 (ru) * | 1993-04-23 | 1996-01-27 | Юрий Анатольевич Никольский | Магниторезистивный элемент |
| US6861940B2 (en) * | 2002-04-24 | 2005-03-01 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Magnetoresistive element |
| RU2374739C1 (ru) * | 2008-03-31 | 2009-11-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Российский Федеральный ядерный центр - Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики" (ФГУП "РФЯЦ-ВНИИЭФ") | Способ и устройство ограничения тока короткого замыкания в электрических сетях |
| US20170229643A1 (en) * | 2015-12-04 | 2017-08-10 | National Institute For Materials Science | Monocrystalline magneto resistance element, method for producing the same and method for using same |
-
2019
- 2019-01-22 RU RU2018126028U patent/RU190345U1/ru active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4978938A (en) * | 1988-12-23 | 1990-12-18 | General Motors Corporation | Magnetoresistor |
| RU2053587C1 (ru) * | 1993-04-23 | 1996-01-27 | Юрий Анатольевич Никольский | Магниторезистивный элемент |
| US6861940B2 (en) * | 2002-04-24 | 2005-03-01 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Magnetoresistive element |
| RU2374739C1 (ru) * | 2008-03-31 | 2009-11-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Российский Федеральный ядерный центр - Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики" (ФГУП "РФЯЦ-ВНИИЭФ") | Способ и устройство ограничения тока короткого замыкания в электрических сетях |
| US20170229643A1 (en) * | 2015-12-04 | 2017-08-10 | National Institute For Materials Science | Monocrystalline magneto resistance element, method for producing the same and method for using same |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US20240056054A1 (en) | Non-Lid-Bonded MEMS Resonator With Phosphorus Dopant | |
| JPH02290045A (ja) | 非珪素半導体層を絶縁層に形成する方法 | |
| JP2000024964A (ja) | 半導体材料集積形マイクロアクチュエ―タを製造する方法、および半導体材料集積形マイクロアクチュエ―タ | |
| RU190345U1 (ru) | Твёрдотельный магниторезистор | |
| US20130187254A1 (en) | Semiconductor Chip and Methods for Producing the Same | |
| CN103021840A (zh) | 防止钝化层过刻蚀的方法 | |
| CN103560157A (zh) | 应变结构及其制作方法 | |
| CN109004023A (zh) | 一种低成本碳化硅肖特基二极管芯片及其制备方法 | |
| CN109121423A (zh) | 半导体装置的制造方法 | |
| US9593012B2 (en) | Method for producing a micromechanical component, and corresponding micromechanical component | |
| WO2014190890A1 (zh) | 一种具有隔离层的复合衬底及其制造方法 | |
| JP2541184B2 (ja) | 圧力・電気変換装置の製造方法 | |
| JP2014239179A (ja) | 窒化物半導体装置の製造方法 | |
| JPH0661545A (ja) | ホール素子の製造方法 | |
| JPH0353787B2 (ru) | ||
| CN103430278B (zh) | 贴合基板及其制造方法 | |
| JPH10326921A (ja) | 半導体薄膜磁気抵抗素子の製造方法 | |
| JPH02119123A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| TWI293685B (en) | Nano-biochemical sensor and fabricating method thereof | |
| JPS62274658A (ja) | 半導体素子の製造方法 | |
| JPS6136983A (ja) | 半導体磁気センサ装置 | |
| JP2008258544A (ja) | 電極および電極の形成方法 | |
| JPS5948961A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JPH11274517A (ja) | 半導体装置およびその製造方法 | |
| JPS61121329A (ja) | 半導体の評価方法 |