Датчик магнитного поля

 

Союз Соввтсиих

Социапистичесиих

Рвспубпии

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

< >930175

$6l ) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 23. 07. 80 (21) 2964390/18-21 (51)М. Кл.

G 01 и 33/00 с присоелинением заявки М

9мударстнкннМ квинтет

СССР ао аелаи. нзвврвтеннй н открытий (23)llриоритет

Опубликовано 23 ° 05 82 ° Бюллетень М 19

Дата опубликования описания 23 . 05 . 82 (53) УДК 621 317 .44(088.8) Э.И.Адомайтис, Ю.К.Пожела, К.К.Сталерайтис и,"Й.Шилальникас

Ордена Трудового Красного Знамени институт фиэикй "=.. полупроводников АН Литовской CCP (72) Авторы изобретения (7I ) Заявитель (54) ДАТЧИК .МАГНИТНОГО ПОЛЯ

Изобретение относится к технике магнитных измерений, в частности, к полупроводниковым магниточувствительным устройствам, и может быть использовано для определения параметров магнитного поля.

Известен датчик магнитного поля, содержащий полупроводниковую пластину с омическими контактами, располо10 женными на ее противоположных .сторонах (1 ).

Недостатком этого датчика является малая чувствительность вследствие небольшого начального сопротивления

15 пластины, обусловленного ее конфигурацией.

Известен другой датчик магнитного поля, содержащий полупроводниковую пластину с двумя омическими контактами, расположенными на ее противоположных боковых гранях $2).

Полезный сигнал снимается с,помощью холловских электродов, размещенных на двух других гранях пласти. ны.

Недостатками известного датчика являются невысокая чувствительность и низкий уровень выходного сигнала при больших рабочих токах.

Цель изобретения — повышение чувствительности.

Поставленная цель достигается тем, что в датчик магнитного поля, содержащий полупроводниковую пластину с двумя омическими контактами, размещенными на ее противоположных боковых гранях, дополнительно введена вторая полупроводниковая пластина иэ материала противоположного типа проводимости с двумя омическими контактами, размещенными на ее противоположных боковых гранях, и расположенная на поверхности первой пластины, при этом омические контакты первой и второй пластин симметричны относительно плоскости раздела пластин,вы3 93017 полненной в виде р-и перехода, а пластины соединены последовательно.

На чертеже изображена блок-схема устройства с датчиком магнитного поля. 5

Датчик 1 магнитного поля содержит полупроводниковую пластину 2, на поверхности которой размещена вторая полупроводниковая пластина 3 противоположного типа проводимости. На бо- 1в ковых гранях пластины 2 размещены омические контакты 4 и . На боковых гранях второй пластины 3 размещены омические контакты 6 и 7, расположенные симметрично омическим контактам

4 и 5 относительно плоскости раздела.

8 выполненной в виде р-и перехода.

Пластины 2 и 3 соединены последовательно.

Для обеспечения рабочего режима к пластинам 2 и 3 подключен источник 9 тока и индикатор 10.

Датчик магнитного поля работает следующим образом.

При пропускании тока от источни ка 9 через омические контакты 4-7 в запорном направлении, на плоскости

8 и на пластинах 2 и 3, параллельных р-и переходу создается падение напряжения. Таким образом, в полупроводниковом элементе. в направлении, параллельном плоскости 8 запертого р"п перехода, носители заряда приобретают значительную скорость.

При помещении датчика магнитного поля 1 в магнитное поле, вектор ин33 дукции которого параллелен плоскости

8 и перпендикулярен направлению тока, возникает сила Лоренца, действующая на движущиеся заряды.

Таким образом, в направлении силы Лоренца (перпендикулярной плоскости 8} при закорачивании омических контактов 5 и 7 или 5 и 6 возникает соответственно противонаправленное

45 или однонаправленное движение электронов и дырок. Следовательно, с изменением величины индукции магнитного поля, меняются потоки зарядов через запорный слой, обуславливающие изме5 4 нение сопротивления датчика 1 и напряжения на нем, регистрируемого индикатором 10.

Благодаря тому, что большую дрейфовую скорость носители заряда приобретают по обе стороны запертого слоя, чувствительность предлагаемого датчика к магнитному полю более чем на порядок превышает чувствительность известных датчиков. Датчик магнитного поля можно реализовать с использованием полупроводникового элемента, запорный слой которого образован ге.теропереходом, варизенной структурой и т.д.

Полупроводниковый элемент устройства может быть выполнен с использованием широкого класса полупроводниковых материалов., причем он легко реализуется по планарной технологии.

Формула изобретения

Датчик магнитного Ноля, содержащий полупроводниковую пластину с двумя омическими контактами, размещенными на ее противоположных боковых гранях, отличающийся .тем, что, с. целью повышения чувствительности, в него дополнительно введена вторая полупроводниковая пластина из материала противоположного типа проводимости с .двумя омическими контактами, размещенными на ее противоположных боковых гранях, и расположенная на поверхности первой пластины, при этом омические контакты первой и. второй пластин симметричны относительно плоскости раздела пластин, выполненной в виде р-ri перехода, а пластины соединены последовательно.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

l. Викулин И.И. Стафеев В.И. Полупроводниковые датчики. М., "Советское радио", 1975, с. 74.

2. Кобус А., Тушинский Я. Датчики

Холла и магниторезисторы. М., "Энергия", 1971, с. 32.

Составитель В.Новожилов

Редактор В. Лазаренко Техред Т. Фанта КорректорМ.Демчик

Заказ 3460/58 Тираж 719 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

«Ю

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