SU930175A1

SU930175A1 - Magnetic field pickup

Info

Publication number: SU930175A1
Application number: SU802964390A
Authority: SU
Inventors: Эдвардас Йионович Адомайтис; Юрас Карлович Пожела; Каститис Кестутович Сталерайтис; Витаутас Йионович Шилальникас
Original assignee: Ордена Трудового Красного Знамени Институт Физики Полупроводников Ан Литсср
Priority date: 1980-07-23
Filing date: 1980-07-23
Publication date: 1982-05-23

Description

II

Изобретение относитс k технике магнитных измерений, в частности, к полупроводниковым магниточувствительным устройствам, и может быть использовано дл определени параметров магнитного пол .The invention relates to a technique for magnetic measurements, in particular, to semiconductor magnetically sensitive devices, and can be used to determine magnetic field parameters.

Известен датчик магнитного пол , содержащий полупроводниковую пластину с омическими контактами, расположенными на ее противоположных .сторонах 1 3.A known magnetic field sensor containing a semiconductor wafer with ohmic contacts located on its opposite sides 1 3.

Недостатком этого датчика вл етс мала чувствительность вследствие небольшого начального сопротивлени пластины, обусловленного ее конфигурацией .The disadvantage of this sensor is low sensitivity due to the small initial resistance of the plate due to its configuration.

Известен другой датчик магнитного пол , содержащий полупроводниковую пластину с двум омическими контактами , расположенными на ее противоположных боковых гран х 2.Another magnetic field sensor is known, which contains a semiconductor wafer with two ohmic contacts located on its opposite side faces x 2.

Полезный сигнал снимаетс с .помощью холловских электродов, размещенных на двух других гран х пластины .The useful signal is taken with the aid of Hall electrodes placed on two other faces of the plate.

Недостатками известного датчика вл ютс невысока чувствительность и низкий уровень выходного сигнала при больших рабочих токах.The disadvantages of the known sensor are low sensitivity and low output level at high operating currents.

Цель изобретени - повышение чувствительности .The purpose of the invention is to increase the sensitivity.

Поставленна цель достигаетс тем, что в датчик магнитного пол , содержащий полупроводниковую пластину с двум омическими контактами, размещенными на ее противоположных боковых гран х, дополнительно введена втора полупроводникова пластина из материала противоположного типа проводимости с двум омическими контактами , размещенными на ее противоположных боковых гран х, и расположенна на поверхности первой пластины, при этом омические контакты первой и второй пластин симметричны относительно плоскости раздела пластин,выполненнои в виде р-п перехода, а пластины соединены последовательно.The goal is achieved by the fact that a second semiconductor wafer made of a material of opposite conductivity type with two ohmic contacts placed on its opposite side faces x is additionally inserted into a magnetic field sensor containing a semiconductor wafer with two ohmic contacts placed on its opposite side faces and located on the surface of the first plate, while the ohmic contacts of the first and second plates are symmetrical with respect to the plane of the section of the plates, oi a pn junction, and the plates are connected in series.

На чертеже изображена блок-схема устройства с датчиком магнитного пол .The drawing shows a block diagram of a device with a magnetic field sensor.

Датчик 1 магнитного пол содержит полупроводниковую пластину 2, на поверхности которой размещена втора полупроводникова пластина 3 противоположного типа проводимости. На боковых гран х пластины 2 размещены омические контакты и 5- На боковых гран х второй пластины 3 размещены омические контакты 6 и 7, расположенные симметрично омическим контактам и 5 относительно плоскости раздела 8. выполненной в виде р-п перехода. Пластины 2 и 3 соединены последовательно .The magnetic field sensor 1 contains a semiconductor wafer 2, on the surface of which a second semiconductor wafer 3 of opposite conductivity type is placed. On the side faces of the plate 2 are placed the ohmic contacts and 5- On the side faces of the second plate 3 are placed the ohmic contacts 6 and 7, located symmetrically to the ohmic contacts and 5 relative to the plane of section 8. made as pn junction. Plates 2 and 3 are connected in series.

Дл обеспечени рабочего режима к пластинам 2 и 3 подключен источник 9 тока и индикатор 10.A current source 9 and an indicator 10 are connected to the plates 2 and 3 to provide an operating mode.

Датчик магнитного пол работает следующим образом.The magnetic field sensor works as follows.

При пропускании тока от источника 9 через омические контакты -7 в запорном направлении, на плоскости 8 и на пластинах 2 и 3 параллельных р-п переходу создаетс падение напр жени . Таким образом, в полупроводниковом элементе в направлении, параллельном плоскости В запертого р-п перехода, носители зар да приобретают значительную скорость.When current is passed from source 9 through ohmic contacts -7 in the blocking direction, a voltage drop is created on plane 8 and on plates 2 and 3 parallel to the pn junction. Thus, in a semiconductor element in the direction parallel to the plane B of a locked pn junction, charge carriers acquire a significant speed.

При помещении датчика магнитного пол 1 в магнитное поле, вектор индукции которого параллелен плоскости 8 и перпендикул рен направлению тока , возникает сила Лоренца, действующа на движущиес зар ды.When a magnetic field sensor 1 is placed in a magnetic field, the induction vector of which is parallel to the plane 8 and perpendicular to the direction of the current, a Lorentz force arises that acts on moving charges.

Таким образом, в направлении силы Лоренца (перпендикул рной плоскости 8) при закорачивании омических контактов 5 и 7 или 5 и 6 возникает соответственно противонаправленное или однонаправленное движение электронов и дырок. Следовательно, с изменением величины индукции магнитного пол , мен ютс потоки зар дов через запорный слой, обуславливающие изменение сопротивлени датчика 1 и напр жени на нем, регистрируемого индикатором 10.Thus, in the direction of the Lorentz force (perpendicular to the plane 8), when the ohmic contacts 5 and 7 or 5 and 6 are shorting, an oppositely directed or unidirectional movement of electrons and holes occurs, respectively. Consequently, with a change in the magnitude of the magnetic field, the flow of charges through the barrier layer changes, causing a change in the resistance of the sensor 1 and the voltage across it detected by the indicator 10.

Благодар тому, что большую дрейфовую скорость носители зар да приобретают по обе стороны запертого сло , чувствительность предлагаемого датчика к магнитному полю более чем на пор док превышает чувствительность иавестных датчиков. Датчик магнитного пол можно реализовать с использованием полупроводникового элемента, запорный слой которого образован гетеропереходом , варизенной структуройDue to the fact that carriers of charge acquire greater drift velocity on both sides of the trapped layer, the sensitivity of the proposed sensor to the magnetic field is more than an order of magnitude greater than that of conventional sensors. The magnetic field sensor can be implemented using a semiconductor element, the barrier layer of which is formed by a heterojunction, a varied structure

и т.д.etc.

Полупроводниковый элемент устройства может быть выполнен с использованием широкого класса полупроводниковых материалов., причем он легко реализуетс по планарной технологии.The semiconductor element of the device can be made using a wide class of semiconductor materials, and it is easily realized by planar technology.

Claims

Invention Formula

A magnetic nol sensor containing a semiconductor wafer with two ohmic contacts located on its opposite side faces x, characterized by

0 that, in order to increase the sensitivity, a second semiconductor wafer made of a material of opposite conductivity type was additionally introduced into it with two ohmic contacts placed on its opposite side (False side faces, and located on the surface of the first plate, with the first contact plates are symmetrical about the plane of the section of the plates, made in the form of a pn junction, and the plates are connected in series.

Sources of information taken into account during the examination 1. I. Vikulin. M. Stafeev. Semiconductor sensors. M., Soviet Radio, 1975, p. 7k

2. Kobus A., Tushinsky Ya. Hall sensors and magnetoresistors. M., Energie, 1971. p. 32.