BG112918A

BG112918A - HALL SENSOR

Info

Publication number: BG112918A
Application number: BG112918A
Authority: BG
Inventors: Сия ЛОЗАНОВА; Вълчева Лозанова Сия
Original assignee: Институт По Роботика - Бан
Priority date: 2019-04-18
Filing date: 2019-04-18
Publication date: 2020-10-30
Also published as: BG67336B1

Abstract

The Hall effect microsensor comprises two identical semiconductor wafers (1 and 2) in the shape of an isosceles triangle and of an n-type hopping conduction. The triangular wafers (1 and 2) are located close to the sides of their bases, which are parallel, and their opposite tips lie on one axis (3). An ohmic contact (4, 5, 6, 7, 8 and 9) is formed on each tip of the two wafers. The contacts (4 and 8) of the two opposite tips of the wafers (1 and 2) are connected to the terminals of a current source (10). The pairs of opposite contacts (6 and 9) and respectively (5 and 7) to the two bases of the wafers (1 and 2) are connected respectively to the end terminals of two low-resistance trimmers (11 and 12), the midpoints of which are the differential output (13 ) of the sensor, and the external magnetic field (14) is perpendicular to the plane of the wafers (1 and 2).

Description

СЕНЗОР НА ХОЛHALL SENSOR

ОБЛАСТ НА ТЕХНИКАТАFIELD OF THE INVENTION

Изобретението се отнася до сензор на Хол, приложимо в областта на роботиката и мехатрониката, квантовата комуникация, безконтактната автоматика, 3D роботизираната и минимално инвазивната хирургия включително телемедицината, измерването на ъглови и линейни премествания, слабополевата магнитометрия, мултироторните безпилотни апарати, навигацията, интелигентните системи за сигурност, електромобилостроенето, енергетиката, позиционирането на обекти в равнината и пространството, военното дело, контратероризма и др.The invention relates to a Hall sensor applicable in the field of robotics and mechatronics, quantum communication, contactless automation, 3D robotic and minimally invasive surgery including telemedicine, measurement of angular and linear displacements, low-field magnetometry, multirotator systems security, electric car building, energy, positioning of objects in the plain and space, military affairs, counter-terrorism, etc.

ПРЕДШЕСТВАЩО СЪСТОЯНИЕ НА ТЕХНИКАТАBACKGROUND OF THE INVENTION

Известен е сензор на Хол, съдържащ правоъгълна полупроводникова подложка с п-тип примесна проводимост, върху едната й страна са формирани на равни разстояния един от друг три правоъгълни омични контакти - един централен и два крайни. Крайните контакти са симетрични спрямо дългите страни на централния. С по един товарен високоомен резистор крайните контакти са свързани с единия извод на токоизточник, другият извод на който е съединен е централния контакт. Диференциалният изход на сензора на Хол са крайните контакти като измерваното магнитно поле е успоредно на равнината на подложката и на дългите страни на контактите, [1-8].A Hall sensor is known, containing a rectangular semiconductor substrate with p-type impurity conductivity, on one side of which three rectangular ohmic contacts are formed at equal distances from each other - one central and two end. The end contacts are symmetrical to the long sides of the center. With one load high-resistance resistor, the end contacts are connected to one terminal of a current source, the other terminal of which is connected is the central contact. The differential output of the Hall sensor are the end contacts as the measured magnetic field is parallel to the plane of the substrate and to the long sides of the contacts, [1-8].

Недостатък на този сензор на Хол е пониженото изходно напрежение на Хол от увеличеното разстояние между преобразувателната зона на сензора и управляващия елемента на Хол магнит, поради задължителното разполагане на ширината на сензорния чип заедно е дългите страни на контактите успоредно на полето на магнита, която дистанция съставлява милимитри, противно на случая, когато полето на магнита е успоредно на дебелината на чипа при отстояние, съставляващо микрометри.The disadvantage of this Hall sensor is the reduced Hall output voltage from the increased distance between the sensor conversion area and the Hall control magnet, due to the mandatory placement of the width of the sensor chip together is the long sides of the contacts parallel to the magnet field. millimeters, in contrast to the case where the field of the magnet is parallel to the thickness of the chip at a distance of micrometers.

Недостатък на сензора е също понижената измервателна точност от наличието на офсет (паразитно изходно напрежение в отсъствие на магнитно поле), в резултат на неминуема асиметрия на двата крайни контакта по отношение на централния по технологични причини несъвършенства в легирането, несъосност на маските при фотолитографията, механични напрежения най-често от метализацията и корпусирането на чипа, температурни градиенти и др.Disadvantage of the sensor is also the reduced measurement accuracy due to the presence of offset (parasitic output voltage in the absence of magnetic field), as a result of inevitable asymmetry of the two end contacts with respect to the central for technological reasons imperfections in alloying, mask misalignment stresses most often from the metallization and housing of the chip, temperature gradients, etc.

ТЕХНИЧЕСКА СЪЩНОСТTECHNICAL ESSENCE

Задача на изобретението е да се създаде сензор на Хол, който да е е високо напрежение на Хол и с повишена измервателна точност.The object of the invention is to provide a Hall sensor which is of high Hall voltage and with increased measuring accuracy.

Тази задача се решава със сензор на Хол, съдържащ две еднакви полупроводникови подложки с формата на равнобедрен триъгълник и с птип примесна проводимост. Триъгълните подложки са разположени в близост откъм страните на основите си, които са успоредни, а срещуположните им върхове лежат на една ос. На всеки връх на двете подложки е формиран омичен контакт. Контактите на двата срещуположни върха на подложките са съединени е изводите на токоизточник. Двойките срещулежащи контакти към двете основи на подложките са свързани съответно с крайните изводи на два нискомни тримери, средните точки на които са диференциалният изход на сензора, а външното магнитно поле е перпендикулярно на равнината на подложките.This problem is solved with a Hall sensor containing two identical semiconductor pads in the shape of an isosceles triangle and with impurity conductivity. The triangular pads are located close to the sides of their bases, which are parallel, and their opposite vertices lie on one axis. An ohmic contact is formed on each tip of the two pads. The contacts of the two opposite tips of the pads are connected to the terminals of the current source. The pairs of opposite contacts to the two bases of the pads are connected respectively to the end terminals of two low trimmers, the midpoints of which are the differential output of the sensor and the external magnetic field is perpendicular to the plane of the pads.

Предимство на изобретението е високото изходно напрежение на Хол в резултат на силно редуцираното разстояние между преобразувателната зона на сензора и управляващия елемента на Хол магнит, съставляващо в общия случай микрометри.An advantage of the invention is the high output voltage of Hall as a result of the strongly reduced distance between the conversion zone of the sensor and the control element of Hall's magnet, which is generally micrometers.

Предимство е също повишената измервателна точност поради компенсираното (нулираното) паразитно изходно напрежение (офсет) на сензора по причина на оригиналното свързване на съответните двойки срещулежащи контакти към основите на подложките с по един нискоомен тример, изменението на стойностите на които позволява нулиране на диференциалния изход в отсъствие на магнит.Another advantage is the increased measurement accuracy due to the compensated (zeroed) parasitic output voltage (offset) of the sensor due to the original connection of the respective pairs of opposite contacts to the bases of the pads with one low-resistance trimmer, the change of values of which allows zeroing the differential output. absence of magnet.

Предимство е още увеличената магниточувствителност на сензора поради остроъгълната форма на зоните с изходните контакти, в които се натрупват допълнителнине товари от силите на Лоренц в магнитно поле, повърхностната плътност на които там е голяма, и следователно потенциалите и напрежението на Хол са високи.Another advantage is the increased magnetic sensitivity of the sensor due to the sharp-angled shape of the areas with the output contacts, which accumulate additional loads from Lorentz forces in a magnetic field, the surface density of which is high, and therefore the potentials and Hall voltages are high.

ОПИСАНИЕ НА ПРИЛОЖЕНИТЕ ФИГУРИDESCRIPTION OF THE ATTACHED FIGURES

По-подробно изобретението се пояснява с едно негово примерно изпълнение, дадено на приложената Фигура 1.The invention is illustrated in more detail by one of its embodiments given in the attached Figure 1.

ПРИМЕРИ ЗА ИЗПЪЛНЕНИЕEXAMPLES OF IMPLEMENTATION

Сензорът на Хол съдържа две еднакви полупроводникови подложки 1 и 2 с формата на равнобедрен триъгълник и с и-тип примесна проводимост. Триъгълните подложки 1 и 2 са разположени в близост откъм страните на основите си, които са успоредни, а срещуположните им върхове лежат на една ос 3. На всеки връх на двете подложки е формиран омичен контакт 4, 5, 6, 7, 8 и 9. Контактите 4 и 8 на двата срещуположни върха на подложките 1 и 2 са съединени с изводите на токоизточник 10. Двойките срещулежащи контакти 6 и 9 и съответно 5 и 7 към двете основи на подложки 1 и 2 са свързани съответно с крайните изводи на два нискомни тримери 11 и 12, средните точки на които са диференциалният изход 13 на сензора, а външното магнитно поле 14 е перпендикулярно на равнината на подложки 1 и 2.The Hall sensor contains two identical semiconductor pads 1 and 2 in the shape of an isosceles triangle and with i-type impurity conductivity. The triangular pads 1 and 2 are located close to the sides of their bases, which are parallel, and their opposite vertices lie on one axis 3. On each vertex of the two pads is formed ohmic contact 4, 5, 6, 7, 8 and 9. Contacts 4 and 8 of the two opposite ends of the pads 1 and 2 are connected to the terminals of the current source 10. The pairs of opposite pins 6 and 9 and 5 and 7 respectively to the two bases of pads 1 and 2 are connected respectively to the terminals of two low trimmers 11 and 12, the midpoints of which are the differential output 13 of the sensor and the external magnetic field 14 is perpendicular to the plane of the pads 1 and 2.

Действието на сензора на Хол, съгласно изобретението, се основава на генерирането на класически ефект на Хол чрез перпендикулярно на триъгълните полупроводникови подложки 1 и 2 магнитно поле В 14. При включване на токоизточника E_s 10, Фигура 1, и в отсъствие на магнитно поле 14, В = 0, токовите линии /₄ стартират от единия срещуположен връх, например 4. Предвид симетрията на двете равнобедрени триъгълни конфигурации 1 и 2 спрямо оста 3, токоносителите се разделят на две равни компоненти /₅ и /₆, преминавайки през контакти 5 и 6 при основата на триъгълната структура 1, /₅ = 7₆. ’След това токовете /₅ и /₆ минават през двата еднакви нискоомни тримери п 11 и г₂ 12, постъпват през контакти 7 и 9 в подложка 2, Ι_Ί и /₉, и се събират в контакт 8, Ι& = Ι_Ί + Ig. Предвид триъгълните и-тип структури 1 и 2, токовите линии в тях са криволинейни като /₄ = Д. В резултат на евентуална геометрична асиметрия, технологични несъвършенства, вътрешни механични напрежения, температурни флуктуации и т.н., на изхода 13 У₁₃, формиран чрез средните точки на тримери η 11 и г₂12, Фигура 1, може да възникне офсет V_l4(# = 0) Ψ 0. Фактически съществуването на такова паразитно изходно напрежение означава, че в идентичните структури 1 и 2 е възникнала електрическа асиметрия. В предложеното решение, Фигура 1, преодоляването на този сериозен сензорен недостатък се постига с директното свързване на контакти 6 и 9, и съответно 5 и 7 с тримерите η 11 и г₂ 12. Чрез вариране на стойностите на тези тримери Γι 11 и г₂ 12 се постига еквипотенциалност на средните им точки, т.е. офсетът на изхода 13 се компенсира напълно, т.е. ЩТЗ = 0) = 0. Предложеният в решението от Фигура 1 подход, в сравнение със сложната динамична компенсация на офсета или т.н. токов спининг [7], е съществено опростен и е иманентен на самото техническо решение като крайните резултати и в двата случая са твърде близки. Следователно при компенсиран офсет Ув(В = 0) = 0 измервателната точност на сензора на Хол нараства.The operation of the Hall sensor according to the invention is based on the generation of a classical Hall effect by a magnetic field B 14 perpendicular to the triangular semiconductor pads 1 and 2. When the current source E _s 10, Figure 1, is switched on, and in the absence of a magnetic field 14 , B = 0, the current lines / ₄ start from one opposite vertex, for example 4. Given the symmetry of the two isosceles triangular configurations 1 and 2 with respect to the axis 3, the current carriers are divided into two equal components / ₅ and / ₆ , passing through contacts 5 and 6 at the base of the triangular structure 1, / ₅ = 7 ₆ . 'Then the currents / ₅ and / ₆ pass through the two identical low-resistance trimmers n 11 and d ₂ 12, enter through contacts 7 and 9 in pad 2, Ι _Ί and / ₉ , and collect in contact 8, Ι & = Ι _Ί + Ig. Given the triangular i-type structures 1 and 2, the current lines in them are curvilinear as / ₄ = E. As a result of possible geometric asymmetry, technological imperfections, internal mechanical stresses, temperature fluctuations, etc., at the output 13 Y ₁₃ , formed by the midpoints of trimmers η 11 and d ₂ 12, Figure 1, an offset V _l4 (# = 0) Ψ 0 may occur. In fact, the existence of such a parasitic output voltage means that electrical asymmetry has occurred in the identical structures 1 and 2. . In the proposed solution, Figure 1, overcoming this serious sensory defect is achieved by directly connecting contacts 6 and 9, and respectively 5 and 7 with trimmers η 11 and d ₂ 12. By varying the values of these trimmers ηι 11 and d ₂ 12 is achieved equipotentiality of their midpoints, ie. the offset of output 13 is fully compensated, i. ShTZ = 0) = 0. The approach proposed in the solution of Figure 1, compared to the complex dynamic offset compensation, etc. current spinning [7] is significantly simplified and is immanent to the technical solution itself as the final results in both cases are very close. Therefore, with compensated offset UV (B = 0) = 0, the measurement accuracy of the Hall sensor increases.

При прилагане на магнитното поле В 14 перпендикулярно на подложките 1 и 2, т.е. когато то е насочено успоредно на дебелината на чипа (обикновено тя е е размери 200 - 300 цт), магнитът може да се разположи максималто близко до ефективната преобразувателна зона на сензора на Хол. Ето защо перпендикулярното полето 5 14 чрез действието на силите на Лоренц F_L,i> Ри = х В води до странично (латерално) отклонение на нелинейните токови траектории по цялата им дължина в равнините на подложки 1 и 2, където q е елементарният товар на електрона, а V_dr е векторът на средната дрейфова скорост на електроните в структури 1 и 2. В резултат на Лоренцовото отклонение от силите F^, в зависимост от посоките на захранващия ток /_4;8 и на магнитното поле В 14, нелинейните траектории “се изгъват” към областите с контакти 6 и 9, или към тези с контакти 5 и 7. По тази причина, например, при изгъване на тока /4,8 към зоните е контакти 6 и 9 се генерират допълнителни електрони, съответно възникват еднакви по стойност отрицателни Холови потенциали: - Е_Нб(^) и - Гн9(В), - Тнб(В) = - V_H9(B). Едновременно в съответните зони с контакти 5 и 7 допълнителните потенциали и V_m(B) са положителни, Еш(В) = Генерирането на напрежението на Хол 13 е възможно, тъй като всяка една от структурите 1 и 2 изпълнява роля на товарен резистор, който обезпечава режим на работа генератор на ток /_{4 S} = const. Така вместо изменение на токовите компоненти в магнитно поле В 14 в зоните е контактите се генерират Холови потенциали от натрупване на товари. Ето защо’върху диференциалния изход 13 на сензора възниква напрежение на Хол УнвСВ) 13· В резултат на нестандартната триъгълна топология на двете конфигурации 1 и 2, и по специално остроъгълната форма на контактните зони 6, 9 и 5, 7 при двете основи, едно и също количество допълнителни неравновесни електрони и донори може да създаде различни по стойност повърхностни потенциали в сравнение с равнина. Фактически потенциалът W в остроъгълна област е най-висок, тъй като ефективната му площ S с разположените там товари е най-малка, ΔΕ ~ 7QIS, където Δβ е допълнителният общ товар, генериран от Лоренцовото отклонение. Следователно плътността на товарите от силата на Лоренц F^ е твърде неравномерно разпределена при сложни повърхности, какъвто е случая с триъгълните структури 1 и 2. Следователно едно и също количество товари ще генерира, в зависимост от формата на повърхността, различен потенциал, т.е. различно напрежение на Хол ЕшзФ) 13. Това е причината магниточувствителността на сензора на Хол в решението от Фигура 1 да е по-висока, отколкото в стандартните правоъгълни структури. От друга страна възможността магнитът 14 да се доближи максимално близко до сензорния чип води до по-високи стойности на изходния Холов сигнал Ршз(Д) 13 при фиксирана чувствителност. Също така откритият неотдавна ефект на магнитноуправляем повърхностен ток в проводящите материали също допринася за по-висока преобразувателна ефективност, [9].When applying the magnetic field B 14 perpendicular to the pads 1 and 2, i. when it is directed parallel to the thickness of the chip (usually it is 200 - 300 μm), the magnet can be located as close as possible to the effective conversion zone of the Hall sensor. Therefore, the perpendicular field 5 14 by the action of Lorentz forces F _L , i> P = x B leads to a lateral (lateral) deviation of the nonlinear current trajectories along their entire length in the planes of pads 1 and 2, where q is the elementary load of electron, and V _dr is the vector of the average drift velocity of the electrons in structures 1 and 2. As a result of the Lorentz deviation from the forces F ^, depending on the directions of the supply current / _{4; 8} and the magnetic field B 14, the nonlinear trajectories " are bent ”to the areas with contacts 6 and 9, or to those with contacts 5 and 7. For this reason, for example, when the current is bent / 4.8 to the areas of contacts 6 and 9, additional electrons are generated, respectively the same value of negative Hall potentials: - Е _Н б (^) and - Гн9 (В), - Тнб (В) = - V _H9 (B). Simultaneously in the respective zones with contacts 5 and 7 the additional potentials and V _m (B) are positive, Еш (В) = The generation of the Hall 13 voltage is possible, since each of the structures 1 and 2 acts as a load resistor, which provides operating mode current generator / _{4 S} = const. Thus, instead of changing the current components in a magnetic field B 14 in the contact zones, Hall potentials are generated from the accumulation of loads. Therefore, a Hall voltage UnvCB occurs on the differential output 13 of the sensor) 13 · As a result of the non-standard triangular topology of the two configurations 1 and 2, and in particular the acute shape of the contact zones 6, 9 and 5, 7 at both bases, one and also the amount of additional nonequilibrium electrons and donors can create surface potentials of different values compared to a plane. In fact, the potential W in the acute area is the highest, as its effective area S with the loads located there is the smallest, ΔΕ ~ 7QIS, where Δβ is the additional total load generated by the Lorentz deviation. Therefore, the load density of the Lorentz force F ^ is very unevenly distributed on complex surfaces, as is the case with triangular structures 1 and 2. Therefore, the same amount of load will generate, depending on the shape of the surface, a different potential, ie. . different Hall voltage EshF) 13. This is the reason why the magnetic sensitivity of the Hall sensor in the solution of Figure 1 is higher than in standard rectangular structures. On the other hand, the possibility for the magnet 14 to come as close as possible to the sensor chip leads to higher values of the output Hall signal Px3 (D) 13 at a fixed sensitivity. Also, the recently discovered effect of magnetically controlled surface current in conductive materials also contributes to higher conversion efficiency, [9].

Неочакваният положителен ефект на новото техническо решение е, че посредством оригиналната триъгълна конструкция и иновативното свързване на контакти 6-9 и 5-7 при основите на подложки 1 и 2 през нискоомни тримери 11 и 12 се постига пълна компенсация на офсета, повишавайки измервателната точност. Освен това източникът на управляващото магнитно поле е максимално доближен до сензорния чип, повишавайки изходното напрежение като остроъгълните зони генерират по-високи Холови потенциали, респективно по-висока магниточувствителност.The unexpected positive effect of the new technical solution is that by means of the original triangular construction and the innovative connection of contacts 6-9 and 5-7 at the bases of pads 1 and 2 through low-resistance trimmers 11 and 12 full offset compensation is achieved, increasing the measurement accuracy. In addition, the source of the control magnetic field is as close as possible to the sensor chip, increasing the output voltage as the acute-angled zones generate higher Hall potentials, respectively higher magnetic sensitivity.

Технологичното изпълнение на сензора на Хол се осъществява на основата на силициеви CMOS или BiCMOS интегрални процеси или микромашининг. В този случай се формират /г-тип триъгълни „джобове” в p-Si пластини. Планарните омични контакти 4, 6, 9, 5, 7 и 8 се формират с йонна имплантация и са силно легирани п⁺- области в n-Si „джобове”. Силициевите планарни технологии позволяват едновременното формиране на общ чип и на обработващата електронна схемотехника на изходното напрежение 13 в зависимост от конкретното приложение.The technological implementation of the Hall sensor is based on silicon CMOS or BiCMOS integrated processes or micromachining. In this case, / d-type triangular "pockets" are formed in p-Si plates. The planar ohmic contacts 4, 6, 9, 5, 7 and 8 are formed by ion implantation and are strongly doped n ⁺ - regions in n-Si "pockets". Silicon planar technologies allow the simultaneous formation of a common chip and the processing electronic circuitry of the output voltage 13 depending on the specific application.

Конфигурацията е работоспособна и в областта на криогенните температури, например, температурата на кипене на течния азот Т = 77 К, което разширява сферата на приложение, особена при слабополевата магнитометрия и контратероризма.The configuration is also workable in the field of cryogenic temperatures, for example, the boiling point of liquid nitrogen T = 77 K, which expands the scope of application, especially in low-field magnetometry and counterterrorism.

ПРИЛОЖЕНИЕ: една фигураAPPENDIX: one figure

ЛИТЕРАТУРАLITERATURE

[1] Ч.С. Руменин, П.Т. Костов, Планарен датчик на Хол, Авт. свид. BG № 37208/26.12.1983.[1] Ch.S. Rumenin, P.T. Kostov, Planar Hall Sensor, Author. witness. BG № 37208 / 26.12.1983.

[2] С. Roumenin, Bipolar magnetotransistor sensors - An invited review, Sensors and Actuators, A 24 (1990) 83-105.[2] S. Roumenin, Bipolar magnetotransistor sensors - An invited review, Sensors and Actuators, A 24 (1990) 83-105.

[3] A.M.J. Huiser, H.P. Baltes, Numerical modeling of vertical Hall-effect devices, IEEE Electron Device Letters, 5(9) (1984) pp. 482-484.[3] A.M.J. Huiser, H.P. Baltes, Numerical modeling of vertical Hall-effect devices, IEEE Electron Device Letters, 5 (9) (1984) pp. 482-484.

[4] C. Roumenin, Parallel-field Hall microsensors - An overview, Sensors and Actuators, A 30 (1992) 77-87.[4] C. Roumenin, Parallel-field Hall microsensors - An overview, Sensors and Actuators, A 30 (1992) 77-87.

[5] Ch. Roumenin, Solid State Magnetic Sensors, Elsevier, Amsterdam, 1994, p. 450; ISBN: 0 444 89401.[5] Ch. Roumenin, Solid State Magnetic Sensors, Elsevier, Amsterdam, 1994, p. 450; ISBN: 0 444 89401.

[6] Ch. Roumenin, “Microsensors for magnetic field”, Chapter 9, in „MEMS - a practical guide to design, analysis and applications”, ed. by J. Korvink and O. Paul, William Andrew Publ., USA, 2006, pp. 453-523; ISBN: 0-8155-1497-2.[6] Ch. Roumenin, “Microsensors for magnetic field”, Chapter 9, in “MEMS - a practical guide to design, analysis and applications”, ed. by J. Korvink and O. Paul, William Andrew Publ., USA, 2006, pp. 453-523; ISBN: 0-8155-1497-2.

[7] Sander, Ch., Vecchi, M., Cornils, M., Paul, O. From Three-contact vertical Hall elements to symmetrized vertical Hall sensors with low offset, Sens. Actuators, A 240 (2016), 92-102.[7] Sander, Ch., Vecchi, M., Cornils, M., Paul, O. From Three-contact vertical Hall elements to symmetrized vertical Hall sensors with low offset, Sens. Actuators, A 240 (2016), 92-102.

[8] S.V. Lozanova, C.S. Roumenin, Paralell-field silicon Hall effect microsensors with minimal design complexity, IEEE Sensors Journal, 9(7) (2009) 761-766.[8] S.V. Лозанова, Ц.С. Roumenin, Parallel-field silicon Hall effect microsensors with minimal design complexity, IEEE Sensors Journal, 9 (7) (2009) 761-766.

[9] C. Roumenin, S. Lozanova, S. Noykov, Experimental evidence of magnetically controlled surface current in Hall devices, Sens. Actuators, A 175 (2012) 47-52.[9] C. Roumenin, S. Lozanova, S. Noykov, Experimental evidence of magnetically controlled surface current in Hall devices, Sens. Actuators, A 175 (2012) 47-52.

Claims

PATENT CLAIMS

Hall sensor comprising a semiconductor substrate with p-type impurity conductivity, on one side of which are formed ohmic contacts and a current source, CHARACTERIZED in that there is another (2) identical to the first (1) semiconductor substrate, which are in the form of isosceles triangles, pads (1) and (2) are located close to the sides of their bases, which are parallel, and their opposite vertices lie on one axis (3), on each vertex of the two pads there is an ohmic contact ( 4), (5), (6), (7), (8) and (9), the contacts (4) and (8) of the two opposite tips of pads (1) and (2) are connected to the terminals of the current source. (10), the pairs of opposite contacts (6) and (9) and (5) and (7) respectively to the two bases of pads (1) and (2) are connected respectively to the end terminals of two low trimmers (11) and 12), the midpoints of which are the differential output (13) of the sensor and the external magnetic field (14) is perpendicular to the plane of the pads (1) and (2).