Интегральные магниточувствительные матрицы для измерения параметров вектора индукции магнитного поля

• Автор: Крупнов, Юрий Анатольевич
• Шифр специальности: 05.27.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 130 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

Глава I Интегральные полупроводниковые матричные преобразователи магнитного поля.

1.1. Основные типы интегральных полупроводниковых матричных преобразователей магнитного поля
1.2. Применение интегральных полупроводниковых матричных преобразователей магнитного поля.

1.3. Основные требования к интегральным полупроводниковым матричным

преобразователям магнитного поля

1.4 Выводы и постановка задачи

Глава 2. Разработка и исследование двухкомпонентных интегральных матричных преобразователей вектора индукции магнитного поля на основе биполярных двухколлекторных транзисторов.
2.1 Магниточувствительная линейка для измерения двух тангенциальных компонент вектора индукции магнитного поля

2.2 Разработка технологии изготовления магниточувствительной

линейки.
2.3 Исследование характеристик магниточувствительной линейки
2.4 Исследование путей снижения величины температурного коэффициента чувствительности биполярного двухколлекторного магнитотранзистора.
2.5 Исследование радиационного поведения биполярного двухколлекгорного магнитотранзистора
2.6 Выводы по главе 2.
Глава 3 Разработка и исследование интегральных матричных преобразователей для измерения трех компонент вектора индукции магнитного поля.
3.1 Разработка конструктивных вариантов интегральных матричных преобразователей для измерения трех компонент вектора индукции магнитного поля.
3.2 Особенности технологии изготовления интегральных матричных преобразователей вектора индукции магнитного поля.
3.3 Исследование характеристик интегральных матричных преобразователей вектора индукции магнитного поля
3.4 Выводы по главе 3.
Глава 4 Исследование и разработка конструктивнотехнологических методов повышения прецизионности измерения на основе интегральных матричных преобразователей вектора индукции магнитного поля
4.1 Разработка биполярного двухколлскторного магнитотранзистора с тонкопленочным многослойным концентратором магнитного поля.
4.2 Исследование биполярного двухколлекторного магнитотранзистора с заглубленными активными областями
4.3 Исследование влияния схемы преобразования сигнала чувствительных элементов на прецизионность измерения параметров вектора индукции
магнитного поля
4.4 Выводы по главе
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Список использованных источников


Разработаны и изготовлены матричные преобразователи магнитного поля динамического типа двухкомпонентный, на основе биполярных двухколлекторных магшгготранзисторов с размерностью 1x трехкомпонентные, на основе МОП двухстоковых и биполярных двухколлекторных магн нтотранз и стор о в и на основе одноэлементного функциональноинтегрированного восьмиколлекторного магнитотранзистора, с размерностью 3x3, с высоким уровнем пространственного разрешения. Разработанные интегральные многокомпонетше матричные преобразователи вектора индукции магнитного поля имеют уменьшенную неидентичность параметров элементов матрицы, малые значения температурного коэффициента изменения магниточувствительности 0. С в диапазоне температур от до С и пониженный разброс температурной нестабильности характеристик элементов и могут служить основой для создания перспективных интеллектуальных магниточувствительных микросистем. Изготовленные экспериментальные образцы магшггочувствительной микросистемы на основе биполярного двухколлекторного магнитотранзистора с тонкопленочным многослойным концентратором магнитного поля и инструментального операционного усилителя, имеющей величину абсолютной магниточувствительности 5 ВТл, значение предельного разрешения по магнитному полю менее нТлГцш на центральной частоте 1 кГц, могут быть применены в электронной аппаратуре для контроля вектора магнитной индукции. Принцип построения интегральных полупроводниковых матричных преобразователей вектора индукции магнитного поля на основе двухэлементной ячейки, трехэлсментной комбинированной ячейки, одноэлементной функциональноинтегрированной ячейки, заключающийся в объединении активных областей массива магниточувствительных ячеек таким образом, чтобы основные характеристики каждого магнитотранзистора, входящего в состав активной магнигочувствительной ячейки и работающего в нормальноактивном режиме, не зависели от влияния других магнитотранзисторов, принадлежащих пассивным маппгточувствительным ячейкам. I . Метод снижения величины температурного коэффициента магниточувствителыюсти биполярного двухколлекторного магнитотранзистора, основанный на температурной зависимости прямосмещенного рп перехода базаэмиттер и задания с помощью внешних резисторов определенной рабочей точки на вольтамперной характеристике данного рп перехода. Закономерность радиационной деградации напряжения смещения нуля мапштотранзистора, которая объясняется образованием в изолирующем окисле положительного заряда при рентгеновском облучении. Основные результаты работы отражены в 2 статьях, одном свидетельстве на полезную модель и представлены 9 докладами на следующих конференциях Международная научнотехническая конференция МИЭТ гг. Международная научнотехническая конференция Актуальные проблемы твердотельной электроники и микроэлектроники Дивноморское гг. XIII научнотехническая конференция с участием зарубежных специалистов Датчики и преобразователи информации систем измерения, контроля и
управления. Датчик , Российская научная конференция Радиационная стойкость электронных систем Стойкость. В последнее время внимание разработчиков радиоэлектронной аппаратуры все чаще акцентируется на элементной базе для средств неразрушающего контроля качества различных материалов и изделий. Современные магнитные датчики, которые используются в системах навигации, бесконтактных переключателях, в автомобильных системах и т. Однако для получения более полной и надежной информации о величине магнитной индукции, необходимы системы, представляющие собой массивы на основе магниточувствительных сенсоров 8,9, включающие в себя дополнительные устройства для усиления выходного сигнала, совместимые с процессом изготовления датчиков магнитного поля. Для получения визуального отображения дефектов внутренней структуры ферромагнитных материалов наиболее широко используются магнитные методы, основанные на регистрации и отображении магнитных полей рассеяния от дефектов. Для этого применяются интегральные полупроводниковые матричные преобразователи магнитного поля ИПМП на основе магнитотранзисторов ,. В общем случае ИПМП представляет собой сложное микроэлектронное устройство чувствительное только к магнитному полю. В зависимости от применения, требования к ИПМП могут различаться. В данной главе основное внимание будет уделено классификации ИПМП по их основным признакам.