Магнитодиод

 

МАГНИТОДИОД, содержащий пластину из полупроводникового материала с S-образной вольт терной. характеристикой и примыкающие к ней инжектирующий и омический линейные контакты, отличающийся тем, что, с целью повышения чувствительности к магнитному полю, один из контактов выполнен в виде равнрбедренного треугольника с вершиной, направленной вглубь базы магнитодиода. 35 X и

СОЮЗ COBETCHHX

С«И УНО

РЕСПУБЛИН

Og} 03} ц} 0 01 R 33/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ " ;.-::...!3

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3497847/24-21 (22) 06. 10.82 (46) 15.06.85. Бюл. У 22 (72) М.Мирзабаев, К.Д.Потаенко, Ш.А.Хайруллаев и Г.М.Шишков (71) Особое конструкторское бюро при

Физико-техническом институте АН УЗССР и Физико-технический институт

АН УЗССР (53) 621. 317. 44 (088. 8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

I1} 448404, кл. С 01 К 33/00, 1974.

2. Ста4еев В.И., Каракушан 3.И.

Магнитодиоды. М., "Наука", 1975, с. 76-77. (54) (57) ИАГНИТОДИОД, содержащий пластину из полупроводникового материала с $-образной вольтамперной. характеристикой и примыкающие к ней инжектирующий и омическнй линейные контакты, отличающийся тем, что, с целью повыпения чувствительности к магнитному полю, один нз контактов выполнен в виде равнобедренного треугольника с вершиной, направленной вглубь базы магнитодиода..1 1161

Изобретение относится к приборам для измерения магнитного поля.

Известны устройства для измерения магнитных полей, включающие твердотельный преобразователь, сопротивление нагрузки и источник питания (1), Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является магнитодиод, выполненный в виде планарного диода, состоящего иэ полупроводнико- 10 ваго материала с S-образной характеристикой и примыкающих к нему инжектирующего и омического линейных контактов $2) .

tS

Однако чувствительность указанных устройств к магнитному полю недостаточна.

Цель изобретения — повышение чувствительности магнитодиода к магнит- щ ному полю.

Эта цель достигается тем, что в магнитодиоде, содержащем пластину из полупроводникового материала с

S-образной вольтамперной характерис- 2$ тикой и примыкающие к ней инжектирующий и омический линейные контакты, один из контактов выполнен в виде равнобедренного .треугольника с вершиной, направленной вглубь базы магнитодиода.

На фиг.1 изображена конструкция магнитодиода, на фиг.2 — его S-образная вольтамперная характеристика.

Магнитодиод (фиг.1) содержит плас тину 1 из полупроводникового матери3S ала с S-образной вольтамперной характеристикой (например, иэ кремния, германия, арсенида галлия), контак-ты 2 и 3, .шнур 4 высокой плотности тока.

В отсутствие магнитного поля вольтамперная характеристика (фиг,2) диода соответствует кривой 5, кривая 6 соответствует вольтамперной характеристике в магнитном поле дио 1 да с параллельным расположением линейных контактов, а кривая 7 — вольтаиперной характеристике в том же магнитном поле магнитодиода с профипиро- о ванными контактами.

Работает магнитодиод следующим образом.

Диод с S-образной характеристикой $5 находится в режиме с высокой проводимостью (вертикальный участок 5 вольтамперной характеристики), при

831 2 этом в ней образуется шнур высокой плотности тока, предпочтительно в . центральной области базы, так как именно здесь длина базы и, следовательно, падение напряжения в ее толще минимальны, а напряжение, предложенное к открытому р-п-переходу, максимально. Это увеличивает коэффициент инжекции и плотность тока в этой части перехода, что приводит к росту длины диффузионного смещения или другого параметра, ответственного за усиление положительной обрат" ной связи. Наложение магнитного поля обеспечивает уменьшение подвижности носителей заряда, что вызывает увеличение сопротивления базы с соответствующим перераспределением приложенного к диоду напряжения между р-и-переходом и толщей базы. Уменьшение напряжения на р-и-переходе способствует уменьшению инжекции, концентрации инжектированных в базу носителей и, следовательно, их времени жизни. Это приводит к новому увеличению сопротивления базы и уменьшению тока через диод (т.е. повышению напряжения на диоде при заданном токе через него). Таким образом, положительная обратная связь, ответственная эа возникновение S-образной вольтамперной характеристики, ослабевает за счет так. называемого магнитодиодного эффекта.

Соответствующая вольтамперная харак- теристика изображена кривой 6.

Одновременно под действием поперечного магнитного поля шнур тока переместится на некоторую величину от места своего возникновения в направлении к боковой грани пластины.

Подобное перемещение сопровождается увеличением длины. базовой области,. ее сопротивления и, следовательно, падения напряжения на ней. Это приводит к уменьшению падения напряжения на р-п-переходе, ослаблению инжекции и уменьшению проводимости базы. Этот процесс сопровождается резким увеличением падения напряжения на диоде (кривая 7). Таким образом, в профилированном магнитодиоде уве- личение сопротивления базовой области происходит яе только вследствие изме-. нения длины базы в месте нахождения шнура тока. Соответствующим образом изменяя геометрию контактов, можно произвольно увеличивать роль второСоставитель А. Гуськов

Редактор К.Волощук Техред А.Кикемезей КорректорИ.Эрдейи

Заказ 3963/45 Тирах 748 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Иосква, Ж»35, Раушская наб., д.4/5

Филиал ППП "Патент", г.ухгород, ул.Проектная, 4 з 11618 го фактора в магниточувствительностиl. диода. с

Иагнитодиод оказывается работоспособным при обеих полярностях поперечного магнитного поля и мохет, такхе использоваться для измерения знакопеременных полей.

31,4

Выполнение контакта в виде равнобедренного треугольника с вершиной, направленной вглубь базы, повышает магниточувствительность магнитодиода в 3-8 раз. Оптимизация геометрических параметров профилированного контакга обеспечивает дальнейшее повивение чувствительности.