Полупроводниковый датчик холла
ЬП ИСАНИ Е
ИЗЬВРЕТЕН ИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Сотоз Советеиик
Сецнапистичяеинк
Рас убпии (iii 960678 (81) Дополнительное к авт. санд-ву (22)Заивлено 26,12.80 (21) 3223538/18 21 . с присоединением заявки М (23) Приоритет
Опубликовано 23.09.82. Бюллетень М 35
Дата опубликования описания 25 09 82. (51) M. Кл.
G0L R 33/06
9ееударстеении3 квинтет ь.ь Вр ае амеи язобретеккя и атерытка (5З) В 621. 317, .44 (088.8) М. Мирзабаев, К. Д, Потаенко и Г. И. Шишков
Физико-технический кнститут им. С. В. Стародубцева конструкторское бюро при Физико-техническом инст (72) Авторы изобретения ЩФЮ3®> 1т тцн чвк11 1 мцие вю (71) Заявители
АН Узбекской ССР
{ 54) ПОЛУПРОВОДНИКСВЫЙ ДАТЧИК ХОЛЛА
Параметры датчика кз Эи < „Ga„> c х 0,9-0,97тимеют одинаковые значе15 ния для всего предложенного интервала
0,9 <Х<0,97.
Как видно кз таблицы, при равных кон» центрациях примеси, датчики из 3n<
Холла с(что и ЯдМ датчики, наименьшими температурнымк коэффициентами сопротивления Р к подвижности носителей заряда по сравнению с GaAS
Изобретение относится к области мат нитньи измерений и предназначено для измерения индукции магнитного поля в широком диапазоне температур.
Известен полупроводниковый датчик
Холла, выполненный на основе арсенида галлия 1).
Однако данный датчкк имеет сильную температурную зависимость ЭДС Холла в режкме питания от источника напряжения
Известен полупроводниковый датчик
Холла, выполненный на основе Зи,1 „бст„М с Х,= 0,15-0;20, имеюший слабую температурную зависимость подвижностк носителей заряда (2). Однако его тем- . пературный диапазон (О. -120 С) ограничен, а применение специальных схемных методов температурной коррекции значительно усложняет кзмерительное устрой ство Р 2).
Цель изобретения повышенке температурной стабильности выходного напряже2 ния и расширение диапазона рабочкх температур.
Эта цель достигается тем,.что в полупроводниковом датчике Холла содержа5 шем твердый раствор Эи„„ стхАя, содержание твердого раствора Vy „6С к AS соответствует Х = 0,9-0,97.
В таблице приведены основные пара, метры датчиков Холла из баДэ, 10 Ри,,Допри х - 0.15-0,20 и 2и4 Разде при х 0,9-0,97.
Чувствительность мв/кгс
Подвиж ность электр нов, см2/в с
Температурный коэффициент подвижности, Ж ъ
r ад
Темпера« турный коэффици ент сопротивле ння, Р Ь град
Температурный коэффициент постоянной
Холла, (%, град
Температурный диапазон, OC
КонцентPGKtHSI электронов N,см
Материал (5,56,0) (3,06,0) -0,3
-10 6 0-300 -0,03
+0,25
20-40 ъ
30-45
-(0,03-0,15) дл„хСа „А «10" (Х =О,Л-О,ао) -(0,07-О, 15) 0-120
-0,01
ON „хС.ах As -logs (а = 0,9-0,9т) (5,0-(0,01-0,03 ) »0,01-0,03
0-250
200-300
+0,001 формула изобретения
Полупроводниковый датчик Холла, содержащий твердый раствор ди4-кОХ А отличающийся тем, что,с целью повышения температурной стабильности выходного напряжения и раолирения
3 060678 ф
Зй хЬОк (a Ф 0,15 0,20) и имеют ке наименьший, т.е. температурная стадиапазон . рабочих температур больший, бильность выходного напряжения, опречеь2 у gn >Qcl>hs (к 0,15 0,20). деляемая температурной стабильностью
Подввкность носителей заряда в 3 Холла и остаточного напряжения, Ь Оса(х 0,9-0,97), вследствив его 5 выше, чем даже у Ga As датчика, не
ыонокристалличности несколько превышает говоря уже об известном. подвижность s поликристашпиеском Таким образом, предложенные датчи „ ц„(х Ф 0,15 0,20). Большая чув ки в силу малой температурной зависиствйтельность датчиков Холла из мости постоянной Холла, сопротивления
Onbay As(x 0,9 0,97) обусловлена 1п и подвижности обладают высокой темпемалой толщиной активной области (тол- ратурной стабильностью выходного пашиной эпитаксиального слоя). пряжения в любом режиме питания и, Как известно, выходное напряжение, следовательно, малой погрешностью издатчика Upped представляет собой суьриу мерения магнитных полей, и могут приЭДС Холла (3 и остаточного напряже- М меняться в точных измерительных и ния" с ост радиотехнических устройствах, не требуя
U 0 введения схем температурной компенсации. с 1) . -Ц
ВЫх 1(. ot-T Кроме того, это позволяет использовать
И режиме питания от источника на- датчики в режиме питания как от источпряжения 0 0 ° a . Оост=ссцчя, где О - ника тока, так и от источника напряжеподвижность носителей заряда, т.е. тем- ния. Большой диапазон рабочих темпепературные изменения выходного напряже- ратур позволяет использовать датчики о ния обусловлены только температурным ко- при высоких (до 250 С)температурах зффициентом подвижности — ж, который окружаюшей среды. Получение монокрис» для - Яс М является наименьшим. 25 таллического материала И „QCt> AS
Следовательно, температурная ста- с х *= 0,9«0,97 не вызывает затруднебильность выходного напряжения в этом ннй, а датчики, изготовленные из моно» режиме, выше, чем у известного. кристаллического материала- избавлены
Q режиме питания от источника тока от временной деградации параметров. () р„в, где, - постоянная Холла, а 30 Наконец, малое несоответствие параметтемпературный коэффициент постоянной ров кристаллических решеток Эи „бц„И
Холла - с - в предложенном датчике с х = 0,9 0,97 и Ga As (меньше . имеет то же значение, что. и в датчиках 0,72% позволяет выращивать эпнтаксииз бсср AS, т.е. температурная стабиль- альные слои 7n >GQ>Pc на полуизолиность ЗДС Холла предложенного датчика 3g руюшую Ga As подложку, а использование такая же, как и у Ga А датчика. Однако эпнтаксиального 30 >Gct> / g позволяет в этом режиме приходится учитывать, повысить чувствительность за счет уменьчто Ц - P, а температурный коэффициент шения толщины активной области датчисопротйвления ) в предложенном датчи- ков (толщины эпитаксиального слоя).
5 960678 4 диапазона рабочих температур, содержание 1. Приборы и снстемы ущ>авления, твердого раствора ди q Ga М соответст- % 7, 1972. вует к 0,9-0,97.
Источники ийформации, 2. Авторское свидетельство СССР принятые во внимание при экспертизе ф % 241546, кл Н 01 4 3/20.
Составитель А. Гуськов
Редактор Н. Пушненкова Техред К.Мыцьо Корректор E. Рошко
Заказ 7256/52 Тираж 7 17 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по децам изобретений и открытий
; 11Щ35, 44осква,. 3К.-ЗД,, Рыская:наб., д. 4/5
Филиал,ППП,. ГЬтент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4
