[go: up one dir, main page]

BG112676A - Magnetic field sensor - Google Patents

Magnetic field sensor Download PDF

Info

Publication number
BG112676A
BG112676A BG112676A BG11267618A BG112676A BG 112676 A BG112676 A BG 112676A BG 112676 A BG112676 A BG 112676A BG 11267618 A BG11267618 A BG 11267618A BG 112676 A BG112676 A BG 112676A
Authority
BG
Bulgaria
Prior art keywords
contact
magnetic field
contacts
wafer
pad
Prior art date
Application number
BG112676A
Other languages
Bulgarian (bg)
Other versions
BG67208B1 (en
Inventor
Сия ЛОЗАНОВА
Вълчева Лозанова Сия
Original Assignee
Институт По Роботика - Бан
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Институт По Роботика - Бан filed Critical Институт По Роботика - Бан
Priority to BG112676A priority Critical patent/BG67208B1/en
Publication of BG112676A publication Critical patent/BG112676A/en
Publication of BG67208B1 publication Critical patent/BG67208B1/en

Links

Landscapes

  • Hall/Mr Elements (AREA)
  • Measuring Magnetic Variables (AREA)

Abstract

The magnetic field sensor contains two identical rectangular semiconductor wafers with n-type hopping conduction - first (1) and second (2), perpendicular to each other, formed on a common third wafer (3) of the same p-type conductivity semiconductor. On the upper sides of the wafers (1 and 2) and at distances from each other there are consecutively four rectangular ohmic contacts, parallel to their long sides - first (4 and 5), second (6 and 7), third (8 and 9), and fourth (10 and 11), as the all of which are perpendicular to the long sides of the wafers (1 and 2). The fourth contact (10) of the wafer (1) is connected to the first contact (5) of the second wafer (2) and to one of terminals of a current source (12). The second contact (6) of the wafer (1) is connected to the third contact (9) of the wafer (2) and to the other terminal of the current source (12). The third contact (8) of the wafer (1) is connected to the fourth contact (11) of the second wafer (2), and the contact (4) of the wafer (1) is connected to the contact (7) of the second wafer (2). The contacts (4 and 8) of the wafer (1) are an output (13) of the sensor, as the measured magnetic field (14) lies in the planes of the wafers (1, 2 and 3), and has an arbitrary orientation to the contacts (4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 and 11).

Description

СЕНЗОР ЗА МАГНИТНО ПОЛЕMAGNETIC FIELD SENSOR

ОБЛАСТ НА ТЕХНИКАТАTECHNICAL FIELD

Изобретението се отнася до сензор за магнитно поле, приложимо в областта на роботиката и мехатрониката; микро- и нано-електрониката; контролно-измервателната технология; навигацията; безконтактната автоматика; слабополевата магнитометрия; енергетиката; автомобилната промишленост в това число електромобилостроенето; биомедицинските изследвания; позиционирането на обекти в равнината и пространството; военното дело и сигурността включително подводни, наземни и въздушни системи за наблюдение и превенция, контратероризма и др.The invention relates to a magnetic field sensor applicable in the field of robotics and mechatronics; micro- and nano-electronics; control and measurement technology; navigation; contactless automation; weak-field magnetometry; energy; automotive industry, including electric vehicle construction; biomedical research; positioning of objects in the plane and space; military affairs and security, including underwater, ground and air systems for surveillance and prevention, counterterrorism, etc.

ПРЕДШЕСТВАЩО СЪСТОЯНИЕ НА ТЕХНИКАТАPRIOR ART

Известен е сензор за магнитно поле, съдържащ полупроводникова подложка с п-тип примесна проводимост и правоъгълна форма. Върху една й страна на разстояния един от друг са формирани последователно четири правоъгълни омични контакти, успоредни на дългите си страни - първи, втори, трети и четвърти като всичките едновременно са перпендикулярни на двете дълги страни на подложката. Първият и третият контакт са свързани с изводите на токоизточник, а вторият и четвъртият - са диференциалният изход на сензора. Измерваното магнитно поле лежи в равнината на подложката и е успоредно на дългите страни на контактите, [1 - 5].A magnetic field sensor is known, comprising a semiconductor substrate with n-type impurity conductivity and a rectangular shape. On one side of it, at distances from each other, four rectangular ohmic contacts are formed sequentially, parallel to their long sides - first, second, third and fourth, all of which are simultaneously perpendicular to the two long sides of the substrate. The first and third contacts are connected to the terminals of a current source, and the second and fourth are the differential output of the sensor. The measured magnetic field lies in the plane of the substrate and is parallel to the long sides of the contacts, [1 - 5].

Недостатък на този сензор за магнитно поле е метрологичната грешка на изхода поради наличие на офсет (паразитно изходно напрежение в отсъствие на магнитно поле вместо отсъствие на изходен сигнал) от технологични несъвершенства в реализацията и най-вече от механични напрежения (свиване, разтягане, огъване) в подложката, възникващи най-често в процеса на корпусирането ва чиповете със сензорите.A disadvantage of this magnetic field sensor is the metrological error of the output due to the presence of offset (parasitic output voltage in the absence of a magnetic field instead of the absence of an output signal) from technological imperfections in the implementation and, above all, from mechanical stresses (contraction, stretching, bending) in the substrate, which most often occur during the process of encapsulating the chips with the sensors.

Недостатък е също необходимостта от механична настройка в ориентацията на подложката на сензора спрямо източника на магнитното поле така, че магнитният вектор да не е успореден на късите страни на контактите положение, при което отсъства изходно метрологично напрежение.Another disadvantage is the need for mechanical adjustment in the orientation of the sensor pad relative to the magnetic field source so that the magnetic vector is not parallel to the short sides of the contacts, a position in which there is no output metrological voltage.

ТЕХНИЧЕСКА СЪЩНОСТTECHNICAL ESSENCE

Задача на изобретението е да се създаде сензор за магнитно поле с редуцирана метрологична грешка от офсета и да отпадне механичната настройка на сензора спрямо посоката на магнитното поле.The task of the invention is to create a magnetic field sensor with reduced metrological offset error and to eliminate the mechanical adjustment of the sensor relative to the direction of the magnetic field.

Тази задача се решава със сензор за магнитно поле, съдържащ две еднакви правоъгълни полупроводникови подложки с п-тип примесна проводимост - първа и втора, перпендикулярни една спрямо друга, които са формирани върху обща трета подложка от същия полупроводник с р-тип проводимост. Върху горните страни на първата и втората подложка и на разстояния един от друг има последователно по четири правоъгълни омични контакти, успоредни на дългите си страни - първи, втори, трети и четвърти като всичките са перпендикулярни на дългите страни на първата и втората подложка. Четвъртият контакт от първата подложка е свързан с първия контакт от втората и с единия извод на токоизточник. Вторият контакт от първата подложка е съединен с третия контакт от втората и с другия извод на токоизточника. Третият контакт от първата подложка е свързан с четвъртия контакт от втората, а първият контакт от първата подложка - с втория контакт от втората. Първият и третият контакт от първата подложка са изходът на сензора като измерваното магнитно поле лежи в равнините на подложките и е с произволна ориентация спрямо контактите.This problem is solved with a magnetic field sensor containing two identical rectangular semiconductor substrates with n-type impurity conductivity - first and second, perpendicular to each other, which are formed on a common third substrate of the same semiconductor with p-type conductivity. On the upper sides of the first and second substrates and at distances from each other, there are successively four rectangular ohmic contacts, parallel to their long sides - first, second, third and fourth, all of which are perpendicular to the long sides of the first and second substrates. The fourth contact of the first substrate is connected to the first contact of the second and to one terminal of a current source. The second contact of the first substrate is connected to the third contact of the second and to the other terminal of the current source. The third contact of the first substrate is connected to the fourth contact of the second, and the first contact of the first substrate - to the second contact of the second. The first and third contacts of the first pad are the output of the sensor, as the measured magnetic field lies in the planes of the pads and is of arbitrary orientation relative to the contacts.

Предимство на изобретението е редуцираната метрологична грешка от офсета поради перпендикулярно разположените една спрямо друга първа и втора подложка, компенсирайки така основната първопричина - неминуемите напрежения (механични свивания, разтягания, огъвания) в самите тях при корпусирането като тези негативни въздействия при избраната ортогонална ориентация на подложките в общия случай са с противоположен знак и в първо приближение се компенсират и неутрализират.An advantage of the invention is the reduced metrological error from the offset due to the first and second pads being perpendicularly positioned to each other, thus compensating for the main root cause - the inevitable stresses (mechanical contractions, stretching, bending) in them during encapsulation, as these negative impacts in the selected orthogonal orientation of the pads are generally of opposite sign and in a first approximation are compensated and neutralized.

Предимство е също отпадане на необходимостта от механична настройка в ориентацията на сензора спрямо източника на измерваното магнитно поле, тъй като от ортогоналното разположение на първата и втората подложка и свързването на съответните контакти, на изхода винаги присъства метрологичен сигнал.Another advantage is the elimination of the need for mechanical adjustment in the orientation of the sensor relative to the source of the measured magnetic field, since due to the orthogonal arrangement of the first and second pads and the connection of the corresponding contacts, a metrological signal is always present at the output.

Предимство е още редуцираното негативно въздействие на напреженията (свиване, разтягане, огъване) в първата и втората подложка върху магниточувствителността на сензора поради ортогоналната им ориентация и способът на свързване на контактите.Another advantage is the reduced negative impact of stresses (compression, stretching, bending) in the first and second pads on the magnetic sensitivity of the sensor due to their orthogonal orientation and the method of connecting the contacts.

ОПИСАНИЕ НА ПРИЛОЖЕНИТЕ ФИГУРИDESCRIPTION OF THE APPENDIX FIGURES

По-подробно изобретението се пояснява с едно негово примерно изпълнение, дадено на приложената Фигура 1.The invention is explained in more detail with an exemplary embodiment thereof, given in the attached Figure 1.

ПРИМЕРИ ЗА ИЗПЪЛНЕНИЕEXAMPLES OF IMPLEMENTATION

Сензорът за магнитно поле съдържа две еднакви правоъгълни полупроводникови подложки с и-тип примесна проводимост - първа 1 и втора 2, перпендикулярни една спрямо друга, които са формирани върху обща трета подложка 3 от същия полупроводник с р-тип проводимост. Върху горните страни на подложки 1 и 2 и на разстояния един от друг има последователно по четири правоъгълни омични контакти, успоредни на дългите си страни първи 4 и 5, втори 6 и 7, трети 8 и 9, и четвърти 10 и 11 като всичките са перпендикулярни на дългите страни на подложки 1 и 2. Четвъртият контакт 10 от подложка 1 е свързан с първия контакт 5 от втората 2 и с единия извод на токоизточник 12. Вторият контакт 6 от подложка 1 е съединен с третия контакт 9 от втората 2 и с другия извод на токоизточника 12. Третият контакт 8 от подложка 1 е свързан с четвъртия контакт 11 от втората 2, а контакт 4 от подложка 1 - с контакт 7 от втората 2. Контакти 4 и 8 от подложка 1 са изходът 13 на сензора като измерваното магнитно поле 14 лежи в равнините на подложки 1, 2 и 3, и е с произволна ориентация спрямо контакти 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10и 11.The magnetic field sensor contains two identical rectangular semiconductor substrates with i-type impurity conductivity - a first 1 and a second 2, perpendicular to each other, which are formed on a common third substrate 3 of the same semiconductor with p-type conductivity. On the upper sides of the pads 1 and 2 and at distances from each other there are successively four rectangular ohmic contacts, parallel to their long sides first 4 and 5, second 6 and 7, third 8 and 9, and fourth 10 and 11, all of which are perpendicular to the long sides of the pads 1 and 2. The fourth contact 10 of the pad 1 is connected to the first contact 5 of the second 2 and to one terminal of a current source 12. The second contact 6 of the pad 1 is connected to the third contact 9 of the second 2 and to the other terminal of the current source 12. The third contact 8 of the pad 1 is connected to the fourth contact 11 of the second 2, and contact 4 of the pad 1 - to contact 7 of the second 2. Contacts 4 and 8 of the pad 1 are the output 13 of the sensor as the measured magnetic field 14 lies in the planes of pads 1, 2 and 3, and is of arbitrary orientation relative to contacts 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 and 11.

Действието на сензора за магнитно поле, съгласно изобретението, е следното. В съответствие с Фигура 1, подложки 1 и 2 заедно С контакти 4, 6, 8 и 10, и съответно с 5, 7, 9 и 11 представляват четириконтактни елементи на Хол с равнинна магниточувствителност. При свързване на захранващите контакти 5 и 10 с единия извод на токоизточника 12, и контакти 6 и 9 с другия му извод, в ортогонално разположените подложки 1 и 2 протичат два независими и равни по стойност тока 75>9 и/ю,б, /5,9 = До,6· Омичните контакти 5, 9, 6 и 10 представляват еквипотенциални равнини. В резултат токовите траектории /5>9 и Iw$ в обемите на подложки 1 и 2 са криволинейни. Първоначално те са перпендикулярни към контакти 5 и 10, след това променят посоката си, ставайки успоредни на горните повърхности на подложки 1 и 2, след което отново са ортогонални на горните равнини на подложки 1 и 2 в областите с контакти 6 и 9. Понеже подложки 1 и 2 с контакти 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 и 11 са топологично еднакви се предполага, че в отсъствие на магнитно поле В 14 електричните потенциали върху контакти 8 и 7 от една страна, и съответно 4 и 11 от друга при токове /5,9 = /щб са равни по стойност, Vs ~ V7 и V4 ~ ¥ц. Свързването на контакти 8и11,ина4и7в първо приближение уравновесява изходния сигнал 13 по начин, че офсетът V^siP = 0) ~ 0. Друго важно условие на свързването на контакти 8 и 11, и на 4 и 7, при ортогоналност на подложки 1 и 2 е, че механичните напрежения (свиване, разтягане, огъване), генериращи офсет на изхода 13 при корпусирането или от температурно въздействие взаимно се компенсират. Електрическата изолация на двата елемента на Хол 1 и 2 с равнинна магниточувствителност се осъществява чрез третата подложка 3 от същия полупроводник, но с 72-тип проводимост.The operation of the magnetic field sensor according to the invention is as follows. In accordance with Figure 1, pads 1 and 2 together with contacts 4, 6, 8 and 10, and respectively with 5, 7, 9 and 11 represent four-contact Hall elements with planar magnetic sensitivity. When connecting the power contacts 5 and 10 to one terminal of the current source 12, and contacts 6 and 9 to its other terminal, two independent and equal currents 7 5>9 and /u,b, /5,9 = To,6· Ohmic contacts 5, 9, 6 and 10 represent equipotential planes. As a result, the current trajectories / 5>9 and I w $ in the volumes of pads 1 and 2 are curvilinear. Initially, they are perpendicular to contacts 5 and 10, then they change their direction, becoming parallel to the upper surfaces of pads 1 and 2, and then they are again orthogonal to the upper planes of pads 1 and 2 in the areas with contacts 6 and 9. Since pads 1 and 2 with contacts 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 and 11 are topologically identical, it is assumed that in the absence of a magnetic field B 14 the electric potentials on contacts 8 and 7 on the one hand, and 4 and 11 on the other, respectively, at currents /5,9 = /ωb are equal in value, Vs ~ V 7 and V4 ~ ¥ц. The connection of contacts 8 and 11, and 4 and 7 in a first approximation balances the output signal 13 in such a way that the offset V^siP = 0) ~ 0. Another important condition of the connection of contacts 8 and 11, and 4 and 7, with orthogonality of pads 1 and 2 is that the mechanical stresses (contraction, stretching, bending), generating an offset at the output 13 during the encapsulation or from temperature effects, mutually compensate. The electrical insulation of the two Hall elements 1 and 2 with planar magnetic susceptibility is carried out by the third pad 3 of the same semiconductor, but with 72-type conductivity.

Сензорният механизъм за измерване на магнитното поле В 14, след компенсирането или балансирането на офсета чрез свързване на контактите 8 11, и 4 - 7, Фигура 1, е ефектът на Хол. Измерваното магнитно поле В 14, лежащо в равнината на подложки 1, 2 и 3 води до възникване на отклоняваща електроните сила на Лоренц = qVdr х В, където q е елементарният товар на електрона, a Vdr е средната дрейфова скорост на носителите в подложки 1 и 2, [3-5]. Тази дефлекция свива или разгъва траекторията на силовите линии /5,9 и /10,6· В резултат се генерират допълнителни неравновесни електрични товари върху горните повърхности на подложки 1 и 2, там, където са формирани омичните контакти 4 и 8, и съответно 7 и 11. Тъй като магнитното поле В 14 въздейства върху токовите линии /5,9 и /10>6 чрез компонентите Вх и Ву, Фигура 1, потенциалите V8 и V^, и съответно V4 и V7 са с една и съща полярност +У8 и +V11, -V4 и -Vq. Следователно свързването на контакти 4 и 7, и съответно 8 и 11 формира диференциалния изход Тддо 13 на сензора за магнитно поле.The sensing mechanism for measuring the magnetic field B 14, after compensating or balancing the offset by connecting the contacts 8 11, and 4 - 7, Figure 1, is the Hall effect. The measured magnetic field B 14, lying in the plane of pads 1, 2 and 3, leads to the emergence of a Lorentz force deflecting the electrons = qV dr x B, where q is the elementary charge of the electron, and V dr is the average drift velocity of the carriers in pads 1 and 2, [3-5]. This deflection contracts or expands the trajectory of the force lines /5,9 and /10,6. As a result, additional unbalanced electric charges are generated on the upper surfaces of pads 1 and 2, where ohmic contacts 4 and 8, and 7 and 11, respectively, are formed. Since the magnetic field B 14 acts on the current lines /5,9 and / 10>6 through the components B x and B y , Figure 1, the potentials V 8 and V^, and V 4 and V 7 , respectively, are of the same polarity +V 8 and +V11, -V 4 and -Vq. Therefore, the connection of contacts 4 and 7, and 8 and 11, respectively, forms the differential output Tdd 13 of the magnetic field sensor.

До неотдавна в теорията на ефекта на Хол се приемаше, че допълнителните електрони, концентрирани от силата върху определена зона на повърхността на елементите на Хол (Фигура 1) също са неподвижни както „оголените” от същата сила F^ положителни донорни йони ND+ върху реципрочна нейна част. Съгласно изследванията на Руменин, Лозанова и др. [6], е открито съществуването на магнитноуправляем повърхностен ток Μ5οβ) в струкурите на Хол, където /0 е захранващият ток. Токът е фундаментална закономерност, доизяснаваща явлението на Хол и допринасяща за повишаване на магниточувствителността, какъвто е случаят за елементите от Фигура 1. Тя е открита в резултат на концепцията за подвижни, а не статични токоносители (електрони), генерирани от силата на Лоренц FL върху съответната Холова зона.Until recently, in the theory of the Hall effect, it was assumed that the additional electrons concentrated by the force on a certain area of the surface of the Hall elements (Figure 1) are also stationary, as are the positive donor ions N D+ “bare” by the same force F^ on its reciprocal part. According to the research of Rumenin, Lozanova, etc. [6], the existence of a magnetically controlled surface current M 5ο β) in the Hall structures was discovered, where / 0 is the supply current. The current is a fundamental regularity, further clarifying the Hall phenomenon and contributing to an increase in magnetic susceptibility, as is the case for the elements of Figure 1. It was discovered as a result of the concept of mobile, not static, current carriers (electrons), generated by the Lorentz force F L on the corresponding Hall zone.

Промяната в ориентацията на измерваното магнитно поле В 14 спрямо контактите 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 и 11 в равнината х-у на подложките 1, 2 и 3 води до едновременно намаляване на едната векторна компонента, например Вх за сметка на другата Ву. Съгласно предложеното свързване на контактите 4-7, и съответно 8 - 11, на диференциалния изход 13 няма да се констатира нулево напрежението УдДВ) = θ (единият потенциал нараства за сметка на другия), както е в известното решение. Напрежението V4$(B} 14 е функция на силата на магнитното поле В и на протичащите в двете подложки 1 и 2 токове Д.ч и Взаимното ортогонално разположение на подложки 1 и 2 съществено редуцира влиянието на механичните напрежения, отговорни за произхода както на офсета, така и на промяната в магниточувствителността. Новият сензор съществено балансира чувствителността, за да остава тя непроменана от негативните (вътрешни) напрежения.The change in the orientation of the measured magnetic field B 14 relative to contacts 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 and 11 in the x-y plane of the pads 1, 2 and 3 leads to a simultaneous decrease in one vector component, for example B x at the expense of the other B y . According to the proposed connection of contacts 4-7, and respectively 8 - 11, the zero voltage UdDV) = θ will not be found on the differential output 13 (one potential increases at the expense of the other), as in the known solution. The voltage V 4 $(B} 14 is a function of the magnetic field strength V and of the currents flowing in the two pads 1 and 2 D.h and The mutually orthogonal arrangement of pads 1 and 2 significantly reduces the influence of the mechanical stresses responsible for the origin of both the offset and the change in magnetic susceptibility. The new sensor significantly balances the sensitivity so that it remains unchanged by negative (internal) stresses.

Неочакваният положителен ефект на новото техническо решение е, че в метрологията на магнитното поле се предлага сензор, при който промяната в ориентацията на вектора В 14 не води никога до нулев изходен сигнал 13. Чрез ортогоналното разположение на подложки 1 и 2 успешно се преодолява както офсетът, така и изменението на магниточувствителността. Негативните механични напрежения генерират изменения в електрическото състояние на подложки 1 и 2 с противоположен знак, които в първо приближение се неутрализират. Компенсирането на сензорните недостатъци е резултат също и от оригиналното свързване на контактите в двата елемента на Хол. С цел повишаване на метрологичната точност посоките на захранващите токове /5,9 и Zio,6 могат да се комутират като резултатите на изхода 13 се сумират алгебрично.The unexpected positive effect of the new technical solution is that in the metrology of the magnetic field a sensor is proposed in which the change in the orientation of the vector B 14 never leads to a zero output signal 13. By means of the orthogonal arrangement of pads 1 and 2, both the offset and the change in the magnetic susceptibility are successfully overcome. Negative mechanical stresses generate changes in the electrical state of pads 1 and 2 with opposite signs, which in a first approximation are neutralized. The compensation of the sensor deficiencies is also a result of the original connection of the contacts in the two Hall elements. In order to increase the metrological accuracy, the directions of the supply currents /5,9 and Zio,6 can be switched, and the results of the output 13 are summed algebraically.

При необходимост регистрирането на посоката на магнитното поле В 14 може да се осъществи чрез измерване на двете отделни магнитни компоненти Вх и Ву като се прекъснат връзките между контакти 4-7, и 8-11. Тогава всеки от ортогонално разположени елементи на Хол от подложки 1 и 2, притежаващи една и съща магниточувствителност ще генерира индивидуални изходни напрежения УддС-ву) и V7,n(Bx). Те са мярка за стойностите и посоките на равнинните компоненти Вх и Ву, т.е. на магнитния вектор В 14.If necessary, the registration of the direction of the magnetic field B 14 can be carried out by measuring the two separate magnetic components B x and B y by breaking the connections between contacts 4-7, and 8-11. Then each of the orthogonally arranged Hall elements of pads 1 and 2, having the same magnetic susceptibility, will generate individual output voltages VddS-vu) and V7,n(B x ). They are a measure of the values and directions of the planar components B x and B y , i.e. of the magnetic vector B 14.

Технологично сензорът за магнитно поле може да ре реализира с методите на силициевата микроелектроника, например с CMOS или BiCMOS процеси, формиращи елементите на Хол в епитаксиални и-Si слоеве или „джобове”, разположени върху />-Si подложка.Technologically, the magnetic field sensor can be implemented with silicon microelectronics methods, for example with CMOS or BiCMOS processes, forming the Hall elements in epitaxial i-Si layers or "pockets" located on a />-Si substrate.

ПРИЛОЖЕНИЕ: една фигураAPPENDIX: one figure

ЛИТЕРАТУРАLITERATURE

[1] Ч.С. Руменин, П.Т. Костов, Датчик на Хол, Авт. свидза изобретение № BG 41974 с приоритет от 06.05.1986.[1] H.S. Rumenin, P.T. Kostov, Hall Sensor, Avt. granted invention No. BG 41974 with priority from 05.06.1986.

[2] Ch.S. Roumenin, Parallel-field Hall microsensor, Compt. rendus ABS, 40(11) (1987) 59-62.[2] Ch.S. Roumenin, Parallel-field Hall microsensor, Compt. rendus ABS, 40(11) (1987) 59-62.

[3] Ch.S. Roumenin, „Solid State Magnetic Sensors” - Handbook of Sensors and Actuators, Elsevier, Amsterdam-Lausanne-New York-Oxford-ShannonTokyo, 1994, pp. 450; ISBN: 0 444 89401.[3] Ch.S. Roumenin, "Solid State Magnetic Sensors" - Handbook of Sensors and Actuators, Elsevier, Amsterdam-Lausanne-New York-Oxford-ShannonTokyo, 1994, pp. 450; ISBN: 0 444 89401.

[4] Ch.S. Roumenin, Microsensors for magnetic field, in „MEMS - a practical guide to design, analysis and applications”, Ch. 9, ed. by J. Korvink and O. Paul, William Andrew Publ., USA, 2006, pp. 453-523; ISBN: 0-8155-1497-2.[4] Ch.S. Roumenin, Microsensors for magnetic field, in "MEMS - a practical guide to design, analysis and applications", Ch. 9, ed. by J. Korvink and O. Paul, William Andrew Publ., USA, 2006, pp. 453-523; ISBN: 0-8155-1497-2.

[5] S.V. Lozanova, Ch.S. Roumenin, Paralell-field silicon Hall effect microsensors with minimal design complexity, IEEE Sensors Journal, 9(7) (2009) 761-766.[5] S.V. Lozanova, Ch.S. Roumenin, Parallel-field silicon Hall effect microsensors with minimal design complexity, IEEE Sensors Journal, 9(7) (2009) 761-766.

[6] C. Roumenin, S. Lozanova, S. Noykov, Experimental evidence of magnetically controlled surface current in Hall devices, Sensors and Actuators, A 175 (2012) 45-52.[6] C. Roumenin, S. Lozanova, S. Noykov, Experimental evidence of magnetically controlled surface current in Hall devices, Sensors and Actuators, A 175 (2012) 45-52.

Claims (1)

ПАТЕНТНИ ПРЕТЕНЦИИPATENT CLAIMS Сензор за магнитно поле, съдържащ правоъгълна полупроводникова подложки с п-тип примесна проводимост, върху едната й страна на разстояния един от друг са формирани последователно четири правоъгълни омични контакти, успоредни на дългите си страни — първи, втори, трети и четвърти като всичките едновременно са перпендикулярни на двете дълги страни на подложката, вторият и четвъртият контакт са свързани с изводите на токоизточник, а първият и третият - са диференциалният изход на сензора като измерваното магнитно поле лежи в равнината на подложката, ХАРАКТЕРИЗИРАЩ СЕ с това, че има още втора полупроводникова подложка (2) с п-тип примесна проводимост, еднаква с първата (1) и перпендикулярна на нея, двете подложки (1) и (2) са формирани върху обща трета подложка (3) от същия полупроводник са р-тип проводимост, върху едната страна на подложка (2) на разстояния един от друг имц.последователно четири правоъгълни омични контакти, успоредни на дългите си страни първи (5), втори (7), трети (9) и четвърти (11) като всичките едновременно са перпендикулярни на двете дълги страни на подложка (2), четвъртият контакт (10) от подложка (1) е свързан с първия контакт (5) от втората (2), вторият контакт (6) от подложка (1) е съединен с третия контакт (9) от втората (2), третият контакт (8) от подложка (1) е свързан с четвъртия контакт (11) от втората (2), а контакт (4) от подложка (1) - с контакт (7) от втората (2), магнитното поле (14) е с произволна ориентация спрямо контакти (4), (5), (6), (7), (8), (9), (10) и (11).Magnetic field sensor containing a rectangular semiconductor substrate with p-type impurity conductivity, on one side at a distance from each other are formed four rectangular ohmic contacts, parallel to their long sides - first, second, third and fourth, all simultaneously perpendicular to the two long sides of the substrate, the second and fourth contacts are connected to the terminals of the current source, and the first and third - are the differential output of the sensor as the measured magnetic field lies in the plane of the substrate, CHARACTERIZED by a second semiconductor substrate (2) with a n-type impurity conductivity identical to the first (1) and perpendicular to it, the two substrates (1) and (2) are formed on a common third substrate (3) of the same semiconductor with a p-type conductivity, on one side of the pad (2) at a distance from each other imc. successively four rectangular ohmic contacts parallel to their long sides first (5), second (7), third (9) and fourth (11) all simultaneously perpendicular to the two long sides of the pad (2), the fourth contact (10) of the pad (1) is connected to the first contact (5) of the second (2), the second contact (6) of the pad (1) is connected to the third contact (9) of the second (2), the third contact (8) of the pad (1) is connected to the fourth contact (11) of the second (2), and the contact (4) of the pad (1) ) - with contact (7) of the second (2), the magnetic field (14) has an arbitrary orientation relative to contacts (4), (5), (6), (7), (8), (9), (10) ) and (11).
BG112676A 2018-02-07 2018-02-07 Magnetic field sensor BG67208B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
BG112676A BG67208B1 (en) 2018-02-07 2018-02-07 Magnetic field sensor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
BG112676A BG67208B1 (en) 2018-02-07 2018-02-07 Magnetic field sensor

Publications (2)

Publication Number Publication Date
BG112676A true BG112676A (en) 2019-08-30
BG67208B1 BG67208B1 (en) 2020-12-31

Family

ID=74126209

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
BG112676A BG67208B1 (en) 2018-02-07 2018-02-07 Magnetic field sensor

Country Status (1)

Country Link
BG (1) BG67208B1 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
BG67208B1 (en) 2020-12-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
BG112676A (en) Magnetic field sensor
Lozanova et al. Three-contact in-plane sensitive Hall devices
BG112991A (en) Electronic device with planar magnetic sensitivity
BG113845A (en) Vertical hall microsensor
BG67732B1 (en) LIVING ROOM ELEMENT
BG67551B1 (en) Biaxial magnetosensitive sensor containing hall elements
BG67782B1 (en) Dual hall microsensor
BG113806A (en) The hall plane-sensitive microsensor
BG67383B1 (en) In-plane magnetosensitive hall effect device
BG67380B1 (en) Two-dimensional magnetic field microsensor
BG113860A (en) Hall microsensor with resistor elements
BG67820B1 (en) Vertical element of hall
BG113724A (en) Configuration of a hall with more than one exit
BG113625A (en) Integral hall sensor with planar sensitivity
BG67550B1 (en) Planar magnetosensitive sensor
Lozanova et al. Silicon 2D Magnetic-field Multisensor
BG113750A (en) Vector 2-d magnetic field sensor
BG113014A (en) Integrated hall effect sensor with an in-plane sensitivity
BG113273A (en) Magnetic field microsensor element
BG113812A (en) Two-axis vector hall microsensor
BG113284A (en) Magnetosensitive device
BG113809A (en) Vertical hall microsensor
BG67784B1 (en) Sensor configuration of hall
BG67384B1 (en) Hall effect microsensor with an in-plane sensitivity
BG112804A (en) 2D LIVING SENSITIVITY MICROSENSOR WITH PLAN SENSITIVITY