SU879521A1 - Hall generator - Google Patents
Hall generator Download PDFInfo
- Publication number
- SU879521A1 SU879521A1 SU792837755A SU2837755A SU879521A1 SU 879521 A1 SU879521 A1 SU 879521A1 SU 792837755 A SU792837755 A SU 792837755A SU 2837755 A SU2837755 A SU 2837755A SU 879521 A1 SU879521 A1 SU 879521A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- hall
- current
- hall sensor
- semiconductor wafer
- thickness
- Prior art date
Links
Landscapes
- Hall/Mr Elements (AREA)
Description
(54) ДАТЧИК ХОЛЛА(54) HALL SENSOR
ii
изобретение относитс к измерительной технике, а точнее - к устройствам дл измерени магнитных полей, основанным на использовании гальвано- j магнитных эффектов.The invention relates to a measurement technique, more specifically, to devices for measuring magnetic fields, based on the use of galvanic and magnetic effects.
Известны устройства дл измерени и преобразовани магнитных полей в электрический сигнал с использовани- . ем гальваномагнитных эффектов - датчики Холла Devices are known for measuring and converting magnetic fields into an electrical signal with use. eat galvanomagnetic effects - Hall sensors
Эти устройства обладают слабой механической прочностью из-за малой плсвдади контактов и по этой же причине в режиме работы без перегрева име- 15 ют малую мощность рассеивани , что ограничивает рабочий ток через преобразователь , а значит и его чувствительность к магнитному полю. И кроме того, эти устройства обладают чув- 20 ствительностью к температурным изменени м , что приводит к дополнительной погрешности измерений.These devices have weak mechanical strength due to low contact size and for the same reason they have low power dissipation in the operation mode without overheating, which limits the operating current through the converter, and hence its sensitivity to the magnetic field. And besides, these devices have a sensitivity to temperature changes, which leads to an additional measurement error.
Известен также датчик Холла дл 25 измерений магнитных полей 2.Also known is a Hall sensor for 25 measurements of magnetic fields 2.
Известный датчик Холла, содержащий элемент Холла, выполненный из полупроводниковой пластины, расположенной на диэлектрической подложке, 30Famous Hall sensor containing a Hall element made of a semiconductor wafer located on a dielectric substrate, 30
токовые и потенциальные электроды и компенсационное сопротивление, включенное параллельно в цепь потенциальных электродов или последовательно с ними. В первом случае это сопротивление имеет тот же температурный коэффициент, что и датчик Холла, во втором - оно имеет обратный, по сравнению с датчиком Холла, те1«шературный коэффициент. Подключение дополнительного сопротивлени служит дл температурной компенсации.current and potential electrodes and compensation resistance connected in parallel with or in series with potential electrodes. In the first case, this resistance has the same temperature coefficient as the Hall sensor, in the second - it has the opposite, compared to the Hall sensor, it has a thermal coefficient. Connection of additional resistance is used for temperature compensation.
Недостатками известного устройства вл ютс , во-первых, недостаточна точность, во-вторых, сложность подбора сопротивлений с одинаковыми температурными коэффициентами.Цель изобретени - повышение точности измерений.The disadvantages of the known device are, firstly, the lack of accuracy, and secondly, the difficulty of selecting resistances with the same temperature coefficients. The purpose of the invention is to improve the accuracy of measurements.
С целью повышени точности в датчике Холла, содержащем диэлектрическую подложку, на которой расположен элемент Холла, выполненный из полупроводниковой пластины, токовые и потенциальные электроды, длина токовых электродов выполнена равной ширине полупроводниковой пластины, аIn order to increase accuracy in the Hall sensor containing a dielectric substrate on which the Hall element is located, made of a semiconductor plate, current and potential electrodes, the length of the current electrodes is equal to the width of the semiconductor plate, and
толщина полупроводниковой пластины определ етс выражением:The thickness of the semiconductor wafer is defined by the expression:
-(ъ-сИо,)- (Ñ-ИО,)
,,
0 ,52-10, 52-1
где d - толщина пластины, мкм;where d is the plate thickness, microns;
в - коэффициент, определ емый концентрацией носителей тока;c is the coefficient determined by the concentration of current carriers;
cL - температурный коэффициент выходного напр жени .cL is the temperature coefficient of the output voltage.
На чертеже представлено схематическое изображение датчика Холла,The drawing shows a schematic of the Hall sensor,
Датчик Холла содержит диэлектрическую подложку 1, -на которой расположена полупроводникова пластина. Из этой пластины сформирован элемен Холла 2, имеющий холловские выступы 3 и 4, на которые нанесены потенциальные электроды (на чертеже не показано ) . Токовые электроды 5 и б нанесены как на рабочую область элемента Холла 2, так и на нерабочие участки 7-10 полупроводниковой пластины .The Hall sensor contains a dielectric substrate 1, on which a semiconductor wafer is located. Hall Element 2 is formed from this plate, having Hall protrusions 3 and 4 on which potential electrodes are applied (not shown in the drawing). Current electrodes 5 and b are applied both to the working area of the Hall element 2 and to the non-working areas 7-10 of the semiconductor wafer.
Работа датчика Холла происходит обычным обраэом. Токовые электроды 5 и б подключаютс к источнику питани , а сигнал, пропорциональный величине магнитного пол , снимаетс с потенциальных электродов.The Hall sensor works in the usual manner. The current electrodes 5 and b are connected to a power source, and a signal proportional to the magnitude of the magnetic field is removed from the potential electrodes.
Дл того, чтобы температурный коэффициент выходного напр жени был минимальным, толщина полупроводников вой пластины выбираетс с учетом выражени :In order for the temperature coefficient of the output voltage to be minimal, the thickness of the semiconductor wafer is selected taking into account the expression:
ге-сь-о /ррз95Лgeo-s / rrz95L
J ,J
d iod io
ОД1ТOD1T
где d - толщина полупроводниковойwhere d is the semiconductor thickness
пластины) в - коэффициент,определ емыйplates) in - coefficient determined by
концентрацией носителей тока;carrier concentration;
о - температурный коэффициент выходного напр жени . Например, дл антимонида инди уже при концентрации носителей тока 710 см температурный коэффициент выходного напр жени переходит через нуль. Однако толщина элемента Холла 2 в этом случае будет неоправданно велика. Оптимальным дл изготовлени датчиков Холла представл етс антимонид инди с концентрацией носителей тока 1 10® см Значение в дл этой концентрации носителей тока будет равно 0,124. Подставив это значение в формулу, можно определить толщину элемента Холла дл получени любого необходимого температурного коэффициента выходного напр жени датчика Холла.o is the temperature coefficient of the output voltage. For example, for indium antimonide, already at a carrier concentration of 710 cm, the temperature coefficient of the output voltage goes through zero. However, the thickness of the Hall element 2 in this case will be unreasonably large. Optimally used in the manufacture of Hall sensors is an antimonide indium with a current carrier concentration of 10 10 cm. The value in for this carrier concentration will be equal to 0.124. By substituting this value into the formula, one can determine the thickness of the Hall element to obtain any desired temperature coefficient of the output voltage of the Hall sensor.
Например, если требуетс , чтобы этот коэффициент был равен нулю,то толщина элемента Холла 2 равна 52 мкм.For example, if it is required that this coefficient be equal to zero, then the thickness of the Hall element 2 is 52 microns.
При задании формы элемента Холла f 2 полупроводниковое вещество вытравл етс только по контуру элемента, так что канавки отдел ют рабочую область элемента Холла 2 от нерабочих участков 7-10 полупроводниковой пластины . Токовые электроды 5, 6, нанос т как на рабочие, так и на нерабочие участки полупроводниковой пластины , так что длина контактов равна ширине всей полупроводниковой пластины .When defining the shape of the Hall element f 2, the semiconductor substance is etched only along the contour of the element, so that the grooves separate the working area of the Hall element 2 from the non-working sections 7-10 of the semiconductor wafer. The current electrodes 5, 6 are applied both to the working and non-working portions of the semiconductor wafer, so that the length of the contacts is equal to the width of the entire semiconductor wafer.
5 Таким образом, за счет большей площади контакта токовых электродов 5,6с полупроводниковой пластиной увеличиваетс механическа прочность датчика Холла и повышаетс мощность,5 Thus, due to the larger contact area of the current electrodes 5.6c with a semiconductor plate, the mechanical strength of the Hall sensor is increased and the power is increased,
0 отводима от поверхности элемента Холла 2 через большие по площади токовые электроды 5, 6, выполненные,например , из медной фольги. При этом, чем меньше размер элемента Холла 2,0 discharged from the surface of the Hall element 2 through large-area current electrodes 5, 6, made, for example, from copper foil. In this case, the smaller the size of the Hall element 2,
с тем значительней указанный эффект.with the greater the effect.
Использу обнаруженную зависимость температурного коэффициента выходного напр жени от толщины полупроводниковой пластины дл разных концентраций носителей тока, при изготовлении датчиков Холла можно заранее выбирать такую толщину пластины, котора при данной концентрации носителей тока обеспечит необходимое значение температурного коэффициентаUsing the detected dependence of the temperature coefficient of the output voltage on the thickness of the semiconductor wafer for different concentrations of current carriers, in the manufacture of Hall sensors, one can preselect a plate thickness that, for a given concentration of current carriers, will provide the necessary value of the temperature coefficient
5 выходного напр жени .5 output voltages.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU792837755A SU879521A1 (en) | 1979-11-12 | 1979-11-12 | Hall generator |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU792837755A SU879521A1 (en) | 1979-11-12 | 1979-11-12 | Hall generator |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU879521A1 true SU879521A1 (en) | 1981-11-07 |
Family
ID=20858427
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU792837755A SU879521A1 (en) | 1979-11-12 | 1979-11-12 | Hall generator |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU879521A1 (en) |
-
1979
- 1979-11-12 SU SU792837755A patent/SU879521A1/en active
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JPH0476412B2 (en) | ||
EP1241475A3 (en) | Blood sugar level measuring device and semiconductor integrated circuit | |
SU879521A1 (en) | Hall generator | |
JPS60253279A (en) | Measuring instrument for strain in semiconductor | |
JP4791342B2 (en) | Ion sensor and analyzer using the same | |
Middelhoek et al. | Silicon and Hybrid Micro‐Electronic Sensors | |
JPH0434430Y2 (en) | ||
Knittel et al. | Combined ammonia and hydrogen gas sensor | |
SU575555A1 (en) | Device for measuring concentration | |
SU853424A1 (en) | Device for measuring temperature, magnetic field intesity and mechanical stresses | |
SU966797A1 (en) | Magnetosensitive device | |
SU1406546A1 (en) | Magnetic field inductance transducer | |
SU672587A1 (en) | Hall sensor | |
SU892379A1 (en) | Device for measuring magnetic field induction | |
SU800714A1 (en) | Heat flux detector | |
SU503144A1 (en) | Thermoelectric semiconductor temperature sensor | |
SU565220A1 (en) | Temperature sensor thermal element | |
SU783730A1 (en) | Device for temperature compensation of hall sensors | |
SU430338A1 (en) | DEVICE FOR MEASUREMENT OF ELECTRICAL PARAMETERS OF SEMICONDUCTOR MATERIALS | |
RU2115897C1 (en) | Integral converter of deformation and temperature | |
SU769362A2 (en) | Temperature measuring device | |
SU1468325A1 (en) | Specimen for probe measurements of specific condvctance and enf | |
SU885907A1 (en) | Wave-guide power meter sensing elements | |
SU664112A1 (en) | Electric measuring device | |
SU1663407A1 (en) | Semiconductor resistance strain gauge |