Способ определения индукции магнитного поля

 

(72) Авторы изобретения

А.П. Медвидь и Э.И. Ширмулис

Рижский ордена Трудового Красного Знамени и институт (71) Заявитель (54 ) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ИНДУКЦИИ МАГНИТНОГО

ПОЛЯ

Изобретение относится к измерительной технике и может быть исполь зовано для контроля параметров магнитных полей.

Известен способ определения индукции магнитного поля, заключающийся в помещении в магнитное поле датчика; выполненного из магниторезистивного материала. О величине индукции судят . по относительному изменению проводимости датчика 11).

Недостатком этого способа является недостаточная точность, обусловленная нелинейной зависимостью магнитосопротивления от измеряемой величины, а также малым значением магнитосопротивления, Известен также способ определения индукции магнитного поля, включающий воздействие на полупроводниковую пластину с собственной проводимостью взаимно перпендикулярных электрического и магнитного полей. Индукцию onределяют, измеряя ток через пластину.

Пластина имеет различную скорость поверхностной рекомбинации íà npoTHso» положных гранях 2 ).

Однако известный способ обладает низкой точностью, которая обусловлена относительно низкой чувствительностью в области слабых магнитных полей и нелинейной зависимостью проводимости полупроводника в области сильных магнитных полей. Недостатком способа является также ограничение - собственная проводимость материала.

Цель изобретения - повышение точ" ности.

Цель достигается тем, что согласно способу определения индукции магнит" ного поля, включающему воздействие взаимно перпендикулярных электрического и магнитного полей на полупровод- . никовую пластину и измерение тока через пластину, перед измерением тока изменяют температуру пластины при

953

P t>=Pi a, гдеPИ с И толщине пластины, равной диффузионной длине неосновных носителей заряда, до значения, при котором выполняется следующее условие:

Р)"= р l ьи, где Р - концентрация дырок;

И - концентрация электронов; СР." время жизни дырок; время жизни электронов.

На фиг. 1 показана взаимная ориентация полупроводниковой пластины, электрического и магнитного полей; на фиг. 2 " температурная зависимость относительного изменения проводимости пластины, приведенная для случая одинаковых (2 ) и различных 3 скоростей рекомбинации, Способ заключается в следующем.

Полупроводниковую пластину 1 (фиг. t ) помещают .во взаимно перпендикулярные электрическое поле Е и магнитное поле В>. Под действием си" лы Лоренца F электронно-дырочные па. ры дрейфуют поперек пластины 1 от одной поверхности ее к противоположной. В результате одна поверхность обогащается носителями заряда, а другая истощается ими.

При этом эффект максимальный, если толщина пластины 1 равна биполярной диффузионной длине носителей заряда.

Далее изменяют температуру пластины до выполнения условия Р/n =

= Y>/С„.Это условие является условием квазинейтральности. При И = р в собственном полупровод» нике будет с = С„, а в примесном С,„ будет увеличиваться вплоть до равен- е ства Гр и величину роста Хи будет ограничивать отношение р/и, максималь- ное значение которого равно единице.

Индукцию магнитного поля определяют по относительному изменению тока 4 через пластину 1 по формуле в =к1в о где 1 - ток через пластину 1 а маг8 сю нитном поле;

I0- ток в отсутствие магнитного поля;

К - градуировочная постоянная, зависящая от параметров полупроводникового материала.

603 4

Экспери ментально и сследовали сь вольтамперные характеристики (BAX ) образцов из антимонида индия в форме пластины размерами 6,0 х 1,0 х х 0,05 мм и концентрацией некомпенсированных акцепторов 2 .10 см (все поверхности пластины травились в

ССР" 4A).

На фиг. 2 представлена темпера"" турная зависимость отношения тока в магнитном поле к току без магнитного поля, полученная из BAX. Кривая 3 получена для образцов с асимметрично обработанными поверхностями, а кривая 2 - с симметрично обработанными поверхностями. Эффект максимальный при температуре 150 К, при которой хорошо выполняется условие квазинейтральности.

Таким образом, согласно предлагаемому способу магниточувствительность полупроводниковых пластин увеличилась, по сравнению с известным способом, в 8" 10 раз.

Формула и зобретения

Способ определения индукции магнитного поля, включающий воздействие взаимно перпендикулярных электрического и магнитного. полей на полупроводнико« вую пластину и измерение тока через пластину, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, перед измерением тока изменяют тем" пературу пластины при толщине пластины, равной диффузионной длине неосновных ноСителей заряда, до значения, при котором выполняется следующее условие; концентрация дырок; концентрация электронов; время жизни дырок; время жизни электронов, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент ФРГ Р 1000924, кл. 21 е, 12, 1957.

2. Вайсс Г.физика гальваномагнитных полупроводниковых приборов и их применение. И., "Энергия", 1974, с. 370.