Датчик холла

Датчик холла

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

iiu922666 (6I ) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 21.03.80 (21) 2896534(18 21 с присоединением заявки ¹ (51)M. Кл.

G 01 R 33 06

Госудврстввнный комитет. (23) П риоритет

Опубликовано 23.04.82. Бюллетень №15 но делам изобретений н открытий (53) УД К 621.317. .44 (088.8) Дата опубликования описания 23.04.82 (72) Авторы изобретения

Г. Л, Ляху, Г. С, Коротчснков, И. П. Молодян и (71) Заявитель

Кишиневский политехнический институт им. С. Ла (54) ДАТЧИК ХОЛЛА

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения электрических и магнитных величин, в частности для измерения величины магнитного поля.

Известен датчик Холла с токовыми и холловскими электродами, расположенными на полупроводниковой пластине (Я.

Недостатком известного датчика Холла является то, что в отсутствие магнитного поля при подаче напряжения на токовые электроды напряжение между холловскими электродами (остаточное напряжение) отлично от нуля и неконтролируема Это приводит к снижению точности измерения магнитйого поля.

Известен другой датчик Холла, содержащий полупроводниковую пластину с выступами; рас. положенными симметрично относительно ее продольной оси симметрии (2) .

На выступах размещены холловские электроды, а токовые электроды расположены симметрично относительно поперечной оси симметрии пластины.

Точность измерения известным «датчиком выше, так как указанная конструкция позволяет производить балансировку датчика выполнением разрезов на выступах, однако точность при этом достаточна только при одном значении тока управления.

Цель изобретения — повышение точности.

Цель достигается тем, что в датчике Холла, содержащем полупроводниковую пластину с

l0 выступами, . расположенными симметрично относительно ее продольной оси симметрии, на которых размещены холловские электроды, и токовые электроды, расположенные симметрично относительно поперечной оси симметрии

1в пластины,, в выступах пластины, симметрично относительно ее осей симметрии. выполнены две пары областей, образующих с пластиной потенциальный барьер, при этом первая область первой пары соединена с второй областью вто20 рой пары, а первая область второи пары подключена к второй области первой пары.

Области, образующие потенциальный барьер, выполнены в виде р-п-переходов.

922666 4 другую пару потенциальных барьеров 8 — 11, можно привести холловские электроды 6 и 7 на одну эквипотенциальную линию (не искривляя при этом самих эквипотенциальных линий)csee rH остаточное напряжение практически к нулю, т. е. повысить точность. е- Датчик Холла позволяет, кроме того, снизить потребляемую мощность за счет неизменности входного сопротивления при. балансировке.

Источники информации, Области, образующие потенциальный барьер вьгполнены в виде барьеров Шоттки, Области, образующие потентп альный барьер, выполнены в виде МОП-структур.

Иа чертеже изображен датчик Холла.

Датчик представляет собои полупроводниковую пластину 1 и-или р-типа проводимости, им ющую токовые электроды 2 и 3. На выступах

4 и 5 этой пластины выполнены холловские электроды 6 и 7, с которых снимается выходное напряжение. На выступах 4 и 5 также расположены потенциальные барьеры 8 — 11, расположенные симметрично относительно осей симметрии пластины 1, Источник 12 питания подключен одним полюсом непосредственно к по45 лупроводниковой пластине 1, а другим полюсом через переключатель — к потенциальным барьерам 8 и 9 или 10, 11 в зависимости от полярности остаточного напряжения. Первый потенциальный барьер 8 первой пары соединен го со вторым потенциальным барьером 9 второй пары, а первый потенциальный барьер

11 второй пары подключен ко второму потенциальному барьеру 10 первой пары.

Датчик Холла работает следующим образом.

При подаче напряжения от источника пита ния 12 на токовые электроды 2 и 3 полупроводниковой пластины 1 через нее протекает ток, который в отсут:твие магнитного поля вызывает появление на холловских электродах

6 и 7 напряжение. Это обусловлено неточносэо тью выполнения пластины 1, например несимметричным расположением холловских электродов 6 и 7. В зависимости от полярности остаточного напряжения от .регулируемого источника

12 обратное смещение подается на потенциальные З5 барьеры 8 и 9 или 10. и 11, вследствие чего под ними образуются области пространственно-го заряда, ширина которых зависит от величины напряжения обратного смещения. В результате эффективная толщина полупроводниковой плас- 4о тины 1 под потенциальными барьерами 8 — 11 изменится. Таким образом, создается возможность управлять площадью эффективного поперечного сечения выступов 4 и 5 полупроводниковой пластины 1, что эквивалентно смещению 45 холловских электродов 6 и 7 вдоль пластины 1.

Следовательно, подбирая величину напряжения обратного смещения, подаваемого на одн или

Формула изобрeтения

1. Датчик Холла, содержащий полупроводниковую пластину с выступами, расположенными симметрично относительно ее продольной оси симметрии, на которых размещены холловские электроды, и токовые электроды, расположенные симметрично относительно поперечной оси симметрии lIJlRcTHHbI, î т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения точности, в выступах пластины симметрично относительно ее осей симметрии, выполнены две пары областей, образующих с пластиной потенциальный барьер, при этом первая область первой пары с второй областью второй пары, а первая область второй пары подключена к второй области первой пары, 2. Устройство по п, 1, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что области, образующие потенциальный барьер, выполнены в виде р-и-переходов.

3. Устройство по и. 1, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что области, образующие потенциальный барьер, выполнены в виде барье-. ров Шоттки, 4. Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что области, образующие потенциальный барьер, выполнены в виде МОП-структур. принятые во внимание при экспертизе

1. Кобус А, и Тушинский Я. Датчики Холла и магниторезисторы, M., "Энергия", 1971, с; 116-119.

2. Вайсс Г. Физика гальваномагнитных полупроводниковых приборов и их применение.

М., "Энергия", 1974, с. 84 — 85.

922666

Составитель В. Новожилов

Тахред И. Гайду Корректор А.,Пзятко

Редактор А. Козориз

Заказ 2575/60 Тираж 719

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж 35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4