Полевой датчик Холла на основе структур "кремний на изоляторе"

• Автор: Леонов, Алексей Владимирович
• Шифр специальности: 05.27.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Черноголовка
• Количество страниц: 112 с. : ил.

Содержание
Введение

Глава 1. Современное состояние микроэлектронных

датчиков магнитного поля (литературный обзор)

1.1. Физические принципы функционирования

различных типов МЧЭ

1.2. Сопоставление свойств МЧЭ различного типа 20 Глава 2. Объект исследований и методы

измерения характеристик

2.1. Объект исследования

2.2. Аппаратура для измерения электрических характеристик ПДХ КНИ

2.3. Исследования электрических режимов включения ПДХ 41 Глава 3. Теоретическое и экспериментальное
исследование основных характеристик ПДХ
Глава 4. Исследование свойств ПДХ в зависимости
от вариаций напряжения питания и потенциалов затворов,
величины индукции магнитного поля, от воздействия
температуры и ионизирующей радиации

Глава 5. Особенности схемного использования ПДХ, основанные на особенности его МДПД1У1 конструкции
Заключение
Приложение
Список использованной литературы

Введение
Современную цивилизацию невозможно представить без устройств и механизмов, использующих электрические и магнитные поля (электромагнитное поле) для их функционирования. Измерение этих физических полей является основной и необходимой задачей во многих областях науки и техники.
В настоящее время самое широкое применение нашли датчики магнитного поля, используемые как для измерения индукции магнитного поля, так и в системах бесконтактного определения механических и электрических воздействий (реле, датчики положения, измерители тока и мощности, предохранители и т.п.). Одним из наиболее распространенных типов магниточувствительных элементов являются датчики Холла (ДХ). Принцип их действия основан на эффекте Холла — возникновении поперечной разности потенциалов при протекании тока по проводнику, находящемся в направленном перпендикулярно току магнитном поле. Изменение магнитного поля вызывает пропорциональное изменение электрического сигнала на выходе датчика. Относительная простота изготовления датчиков Холла, простота конструкции поставили этот датчик на первое место по сравнению с другими преобразователями магнитного поля. Основными материалами, которые применяют при изготовлении рабочего тела датчика магнитного поля, являются Бц ОаАэ, 1п8Ь. И хотя датчики на основе ваАв и 1пБЬ по своим физическим характеристикам превосходят датчики на основе кремния, но именно кремний является преобладающим полупроводниковым материалом, используемым для изготовления приборов на основе эффекта Холла. Это обусловлено тем, что

• возможность повышения отношения сигнал/шум по сравнению с аналогами. МДПДМ управляющая система КНИ ПДХ позволяет минимизировать рассеяние носителей заряда у обоих поверхностей за счет выбора знака и величины потенциала затворов. Тем самым несколько увеличивается подвижность носителей и, соответственно, величина полезного сигнала,
• возможность реализации модуляционных способов измерений магнитоиндуцированного сигнала, приводящих к уменьшение шумов,
• возможности использовать управляющие затворы МДПДМ системы КНИ ПДХ как элемент обратной связи в схемах обработки холловского сигнала.
Глава 2. Объект исследований и методы измерения характеристик
2.1. Объект исследования
Объектом исследований является КНИ ПДХ, который представляет собой транзистор с вертикальной управляющей системой типа металл -диэлектрик - полупроводник - диэлектрик - полупроводник - металл, имеющий два дополнительных омических противолежащих контакта к кремниевому каналу, служащих электродами для измерения ЭДС Холла. Исследование ЭДС Холла позволяет определять не только магнитную индукцию, но и получать информацию о такой электрофизической характеристике рабочего слоя кремния, как подвижность носителей, величина которой существенна для чувствительности элементов Холла. При