BG113258A

BG113258A - Magnetosensitive microsensor

Info

Publication number: BG113258A
Application number: BG113258A
Authority: BG
Inventors: Сия ЛОЗАНОВА; Вълчева Лозанова Сия
Original assignee: Институт по роботика-БАН
Priority date: 2020-11-06
Filing date: 2020-11-06
Publication date: 2022-05-16
Also published as: BG67507B1

Abstract

The magnetosensitive microsensor contains two thin identical semiconductor wafers (1 and 2) with the shape of equilateral triangles of an n-type hopping conduction. The triangular wafers (1 and 2) are closely spaced, having one parallel side each, and the opposite tips of these sides lie on the same axis. An ohmic contact (3, 4, 5) and (6, 7, 8) are formed on each tip of the two triangular wafers, respectively, and those on their opposite tips (3 and 6) are connected to the terminals of a current source (9). Each opposite contact (4 and 8) and respectively (5 and 7) of the pairs of contacts (4 and 8), (5 and 7) on the two parallel sides of the wafers (1 and 2) is connected, as the joined pairs (4-8) and (5-7) form a differential output (10) of the microsensor. The measured magnetic field (11) is perpendicular to the plane of the wafers (1 and 2).

Description

МАГНИТОЧУВСТВИТЕЛЕН МИКРОСЕНЗОРMAGNETIC SENSITIVE MICROSENSOR

ОБЛАСТ НА ТЕХНИКАТАFIELD OF TECHNOLOGY

Изобретението се отнася до магниточувствителен микросензор, приложимо в областта на роботиката и биороботиката, мехатрониката, 3D роботизираната и минимално инвазивната хирургия, включително телемедицината, слабополевата магнитометрия, квантовата комуникация, позиционирането на обекти в равнината и пространството, безконтактната автоматика, измерването на ъглови и линейни премествания, мултироторните безпилотни апарати, системите за сигурност с изкуствен интелект, навигацията, електромобилостроенето в това число ABS модулите и устройствата за състояние отворено/затворено на вратите на превозните средства, енергетиката, военното дело, контратероризма и др.The invention relates to a magnetically sensitive microsensor applicable in the field of robotics and biorobotics, mechatronics, 3D robotic and minimally invasive surgery, including telemedicine, low-field magnetometry, quantum communication, positioning of objects in the plane and space, contactless automation and contactless automation. , multi-rotor drones, security systems with artificial intelligence, navigation, electric vehicle construction, including ABS modules and devices for open / closed state of the doors of vehicles, energy, military affairs, counter-terrorism, etc.

ПРЕДШЕСТВАЩО СЪСТОЯНИЕ НА ТЕХНИКАТАBACKGROUND OF THE INVENTION

Известен е магниточувствителен микросензор, съдържащ тънка правоъгълна полупроводникова подложка с л-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 е дългите си страни 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 микросензора са крайните контакти като измерваното магнитно поле е успоредно на равнината на подложката и на дългите страни на контактите, [1 -10].A magnetically sensitive microsensor is known, containing a thin rectangular semiconductor substrate with l-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 of the long sides are symmetrical with respect to the long sides of the central one. With one load high-resistance resistor, the end contacts are connected to one terminal of the current source, the other terminal of which is connected is the central contact. The differential output of the microsensor is 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 -10].

Недостатък на този магниточувствителен микросензор е пониженото му изходно напрежение от увеличеното разстояние между преобразувателната зона и активиращия го постоянен магнит поради задължителното разполагане на ширината на правоъгълния чип заедно с дългите страни на контактите успоредно на полето на магнита, като дистанцията съставлява няколко милиметра.The disadvantage of this magnetosensitive microsensor is its reduced output voltage due to the increased distance between the conversion zone and the permanent magnet activating it due to the mandatory placement of the rectangular chip together with the long contacts parallel to the magnet field, a few millimeters apart.

Недостатък е също усложнената реализация на микросензора чрез интегралните силициеви технологии, използвани в микроелектрониката, изискваща различни по своята същност процеси в изграждането на силициевата структура от една страна и при формирането на двата товарни високоомни резистора от друга.Another disadvantage is the complicated implementation of the microsensor through the integrated silicon technologies used in microelectronics, which requires different processes in the construction of the silicon structure on the one hand and the formation of the two load high-resistance resistors on the other.

ТЕХНИЧЕСКА СЪЩНОСТTECHNICAL ESSENCE

Задача на изобретението е да се създаде магниточувствителен микросензор, който да е с високо изходно напрежение и е опростена технологична реализация в рамките на едни и същи интегрални микроелектронни процеси.The object of the invention is to provide a magnetically sensitive microsensor with a high output voltage and a simplified technological implementation within the same integrated microelectronic processes.

Тази задача се решава е магниточувствителен микросензор, съдържащ две тънки и еднакви полупроводникови подложки е формата на равностранен триъгълник и е н-тип примесна проводимост. Подложките са близко разположени като имат по една взаимно успоредна страна, а противоположните на тези страни върхове лежат на една ос. На всеки връх на двете триъгълни подложки е формиран омичен контакт като тези от противоположните им върхове са съединени е изводите на токоизточник. Всеки един срещулежащ контакт от двойките контакти на двете успоредни страни на подложките е свързан, като така съединените контакти образуват диференциалния изход на микросензора, а измерваното магнитно поле е перпендикулярно на равнината на подложките.This problem is solved by a magnetically sensitive microsensor containing two thin and identical semiconductor pads is in the form of an equilateral triangle and is an n-type impurity conductivity. The pads are closely spaced with one side parallel to each other, and the opposite vertices lie on one axis. An ohmic contact is formed on each vertex of the two triangular pads and those of their opposite vertices are connected to the terminals of the current source. Each opposite contact of the contact pairs on the two parallel sides of the pads is connected, so that the connected contacts form the differential output of the microsensor and the measured magnetic field is perpendicular to the plane of the pads.

Предимство на изобретението е високото изходно напрежение в резултат на силно редуцираното разстояние между преобразувателните зони на микросензора и управляващия магнит, съставляващо в общия случай няколко десетки микрометра.An advantage of the invention is the high output voltage as a result of the greatly reduced distance between the conversion zones of the microsensor and the control magnet, which is generally several tens of micrometers.

Предимство е също увеличената магниточувствителност на микросензора поради остроъгълната форма на зоните с двойките изходни 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 microsensor due to the acute angular shape of the zones with the pairs of 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.

Предимство е още пълната технологична съвместимост чрез еднотипни процеси на силициевите интегрални технологии, използвани в микроелектрониката за реализация изцяло на двете триъгълни конфигурации на микросензора като отпада необходимостта от товарни високоомни резистори.Another advantage is the full technological compatibility through the same type of processes of silicon integrated technologies used in microelectronics for the implementation of the two triangular configurations of the microsensor, eliminating the need for high-impedance load resistors.

Предимство е и редуцираното паразитно изходно напрежение (офсет) на микросензора поради свързването на двойки контакти от двете подложки като при това скъсяване протичат компенсиращи токове между подложките, изравняващи електричните условия в тях в отсъствие на магнитно поле.The reduced parasitic output voltage (offset) of the microsensor is also an advantage due to the connection of pairs of contacts from the two pads, and during this shortening compensating currents flow between the pads, equalizing the electrical conditions in them in the absence of magnetic field.

Предимство е също повишената измервателна точност в резултат на силно редуцирания паразитен офсет на микросензора по причина на така осъщественото свързване на съответните двойки срещулежащи контакти и повишената магниточувствителност.Another advantage is the increased measurement accuracy as a result of the strongly reduced parasitic offset of the microsensor due to the connection of the respective pairs of opposing contacts and the increased magnetic sensitivity.

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 embodiment thereof, given in the attached Figure 1.

ПРИМЕРИ ЗА ИЗПЪЛНЕНИЕEXAMPLES OF IMPLEMENTATION

Магниточувствителният микросензор съдържа две тънки и еднакви полупроводникови подложки 1 и 2 с формата на равностранен триъгълник и с /ι-тип примесна проводимост. Триъгълните подложки 1 и 2 са близко разположени с формата на равностранен триъгълник и с и-тип примесна проводимост. Подложките 1 и 2 са близко разположени като имат по една взаимно успоредна страна, а противоположните на тези страни върхове лежат на една ос. На всеки връх на двете триъгълни подложки 1 и 2 е формиран омичен контакт 3, 4, 5 и съответно 6, 7, 8 като тези на противоположните им върхове 3 и 6 са съединени с изводите на токоизточник 9. Всеки един срещулежащ контакт 4 и 8, и съответно 5 и 7 от двойките контакти 5 и 7, и 4 и 8 на двете успоредни страни на подложките 1 и 2 е свързан, като така съединените двойки 4-8 и 5-7 образуват диференциалният изход 10 на микросензора, а измерваното магнитно поле lie перпендикулярно на равнината на подложките 1 и 2.The magnetosensitive microsensor contains two thin and identical semiconductor pads 1 and 2 in the form of an equilateral triangle and c / ι-type impurity conductivity. The triangular pads 1 and 2 are closely spaced in the shape of an equilateral triangle and with i-type impurity conductivity. The pads 1 and 2 are closely spaced and have one side parallel to each other, and the vertices opposite these sides lie on the same axis. An ohmic contact 3, 4, 5 and 6, 7, 8, respectively, is formed on each vertex of the two triangular pads 1 and 2, and those on their opposite vertices 3 and 6 are connected to the terminals of current source 9. Each opposing contact 4 and 8 , and respectively 5 and 7 of the pairs of contacts 5 and 7, and 4 and 8 on the two parallel sides of the pads 1 and 2 is connected, so the connected pairs 4-8 and 5-7 form the differential output 10 of the microsensor, and the measured magnetic field lie perpendicular to the plane of the pads 1 and 2.

Действието на магниточувствителния микросензор, съгласно изобретението, се основава на генерирането на ефект на Хол с перпендикулярно на триъгълните полупроводникови подложки 1 и 2 магнитно поле В 11. При включване на токоизточника E_s 9, Фигура 1, и в отсъствие на магнитно поле 11, В = 0, токовите линии /₃ стартират от единия противоположен връх, например 3, разделят се на два компонента Ц и /₅, преминават през съединените двойките срещулежащи контакти 5-7 и съответно 4-8, формирайки отново два компонента /₇ и /₈, които се събират в омичния контакт 6 на подложката 2, като /₃ = /_б. Предвид симетрията на двете равностранни триъгълни подложки 1 и 2, контакти 4 и 5, и съответно 7 и 8 на страните, които са успоредни, за токовите компоненти е в сила равенството /5 = /4 = /7 = /₈. Предвид триъгълните п-тип структури 1 и 2, токовите линии в тях са криволинейни. В резултат на евентуална геометрична асиметрия, технологични несъвършенства, вътрешни механични напрежения и структурни дефекти, температурни флуктуации и т.н., на изхода 10 Уцъ формиран чрез съединените двойки контакти 4-8 и 5-7, Фигура 1, възниква офсет Ую(В=0) ф 0. Фактически съществуване на такова паразитно изходно напрежение означава, че в идентичните структури 1 и 2 е възникнала елекгрична асиметрия. В предложеното решение, Фигура 1, преодоляването на този сериозен сензорен недостатък се постига с директното свързване на контакти 4 и 8, и съответно 5 и 7. При това окъсяване на контакти 4-8, 5-7 от двете подложки 1 и 2 в отсъствие на магнитно поле В 11, протичат токове между подложки 1 и 2, изравняващи електричните условия в тях, включително и в зоните на двойките изходни контакти 5-7 и 4-8. При така осъщественото свързване и структурната симетрия се цели еквипотенциалност на изводните терминали 10.The action of the magnetosensitive microsensor according to the invention is based on the generation of a Hall effect perpendicular to the triangular semiconductor pads 1 and 2 magnetic field B 11. When the current source E _s 9, Figure 1, and in the absence of magnetic field 11, B = 0, the current lines / ₃ start from one opposite peak, for example 3, are divided into two components C and / ₅ , pass through the connected pairs of opposite contacts 5-7 and 4-8, respectively, forming again two components / ₇ and / ₈ , which are collected in the ohmic contact 6 of the substrate 2, as / ₃ = / _b . Given the symmetry of the two equilateral triangular pads 1 and 2, contacts 4 and 5, and respectively 7 and 8 of the sides, which are parallel, the equality / 5 = / 4 = / 7 = / ₈ is valid for the current components. Given the triangular n-type structures 1 and 2, the current lines in them are curvilinear. As a result of possible geometric asymmetry, technological imperfections, internal mechanical stresses and structural defects, temperature fluctuations, etc., the output 10 Uts formed by the connected pairs of contacts 4-8 and 5-7, Figure 1, occurs offset Uyu (In = 0) φ 0. In fact, the existence of such a parasitic output voltage means that an electrical asymmetry has occurred in the identical structures 1 and 2. In the proposed solution, Figure 1, the overcoming of this serious sensory defect is achieved by the direct connection of contacts 4 and 8, and 5 and 7, respectively. on magnetic field B 11, currents flow between pads 1 and 2, equalizing the electrical conditions in them, including in the areas of the pairs of output contacts 5-7 and 4-8. This connection and structural symmetry aim at equipotentiality of the terminal terminals 10.

Предложеният в решението от Фигура 1 подход за минимизиране на офсета, в сравнение със сложната динамична компенсация на този недостатък или т.н. токов спининг [6 - 8], е съществено опростен и е иманентен на самото техническо решение като крайните резултати и в двата случая са близки. Следователно при минимизиран офсет V₁₀ = 0) ~ 0 измервателната точност на конфигурацията нараства. Следва да се отбележи, че токовият спининг е също успешно приложим към новото техническо решение, Фигура 1, тъй като необходимата за този метод симетрия е налична при взаимната успоредност на две от страните на равностранните триъгълни подложки 1 и 2.The approach proposed in the solution of Figure 1 to minimize the offset, compared to the complex dynamic compensation of this shortcoming, etc. current spinning [6 - 8], is significantly simplified and is immanent to the technical solution itself as the final results in both cases are close. Therefore, with minimized offset V ₁₀ = 0) ~ 0, the measurement accuracy of the configuration increases. It should be noted that current spinning is also successfully applicable to the new technical solution, Figure 1, as the symmetry required for this method is present when two of the sides of the equilateral triangular pads 1 and 2 are parallel.

При включване на магнитното поле В 11 перпендикулярно на подложките 1 и 2, т.е. когато то е насочено успоредно на дебелината t на чипа (обикновено тя е с размери t ~ 200 - 250 цт), магнитът може да се разположи твърде близко до ефективната преобразувателна зона на микросензора. Ето защо ортогоналното поле В 11 чрез действието на силите на Лоренц F_L>i, F_Li = ^У_аг х В води до странично (латерално) отклонение на нелинейните токови траектории по цялата им дължина в равнините на триъгълните подложки 1 и 2, където q е елементарният товар на електрона, a V* е векторът на средната дрейфова скорост на електроните в структури 1 и 2. В резултат на Лоренцовото отклонение, в зависимост от посоките на захранващия ток /_{3 6} и на магнитното поле В 11, нелинейните траектории и в двете подложки 1 и 2 “се изгъват” едновременно към областите с контакти, например, 5 и 7, или към тези с контакти 4 и 8. По тази причина в резултат на отклонението на тока /₃,₆ към зоните на контакти 5 и 7, там се генерират допълнителни електрони, съответно възникват еднакви по стойност отрицателни Холови потенциали: - УнзС#) и - V_m(B\ |- У_Н5(В)| = |- УнтФ)!· Едновременно в противоположните зони при контакти 4 и 8 допълнителните потенциали Ун4(^) и У_Н8(В) са положителни, ПнД#) = Уц«(^). Фактически измерваното магнитно поле В 11 нарушава цялостната електрическа симетрия на токовите траектории спрямо централната ос 3 - 6 в подложки 1 и 2. Ето защо върху диференциалния изход 10 на сензора, формиран от свързаните контакти 5-7 и съответно 4-8 възниква напрежение на Хол Уц(В) 10. В резултат на нестандартната триъгълна топология на двете конфигурации 1 и 2, и по специално остроъгълната форма на контактните зони при двете успоредни страни 4, 5 и 7, 8 едно и също количество допълнителни неравновесни електрони и донорни положителни атоми може да създаде различни по стойност повърхностни потенциали. Фактически потенциалът А У в остроъгълна област е най-висок, тъй като ефективната му площ S с разположените там товари е най-малка, АУ ~ Δβ/S, където Δβ е допълнителният общ товар, генериран от Лоренцовото отклонение F_L. Следователно плътността на товарите от силата на Лоренц Е) j е твърде неравномерно разпределена при сложни повърхности, какъвто е случая с равностранните триъгълни структури 1 и 2. Следователно едно и също количество товари Q = const ще генерира, в зависимост от формата на повърхността, различен потенциал, т.е. различно напрежение на Хол Уню(В) Ю. Това е причината магниточувствителността на микросензора в решението от Фигура 1 да е по-висока, отколкото в известното решение. От друга страна възможността магнитът да се доближи твърде близко до сензорния чип води до по-високи стойности на изходния сигнал Уню(^) Ю при фиксирана чувствителност.When the magnetic field B 11 is switched on perpendicular to the substrates 1 and 2, i. when it is directed parallel to the thickness t of the chip (usually it is t ~ 200 - 250 μm), the magnet may be located too close to the effective conversion zone of the microsensor. Therefore, the orthogonal field B 11 by the action of Lorentz forces F _{L> i} , F _Li = ^ Y _ar x B leads to lateral (lateral) deviation of nonlinear current trajectories along their entire length in the planes of triangular pads 1 and 2, where q is the elementary load of the electron, and V * is the vector of the average drift velocity of the electrons in structures 1 and 2. As a result of the Lorentz deviation, depending on the directions of the supply current / _{3 6} and the magnetic field B 11, nonlinear trajectories and in both pads 1 and 2 "bend" simultaneously to the contact areas, for example, 5 and 7, or to those with contacts 4 and 8. Therefore, as a result of the deviation of the current / ₃ , ₆ to the contact areas 5 and 7, additional electrons are generated there, respectively negative Hall potentials of the same value occur: - УнзС #) and - V _m (B \ | - У _Н 5 (В) | = | - УнтФ)! · Simultaneously in the opposite zones at contacts 4 and 8 the additional potentials Un4 (^) and Y _H8 (B) are positive, PnD #) = Uc «(^). In fact, the measured magnetic field B 11 violates the overall electrical symmetry of the current trajectories relative to the central axis 3 - 6 in pads 1 and 2. Therefore, on the differential output 10 of the sensor formed by connected contacts 5-7 and 4-8 respectively Hall voltage Uc (B) 10. As a result of the non-standard triangular topology of the two configurations 1 and 2, and in particular the acute angular shape of the contact zones on both parallel sides 4, 5 and 7, 8 the same amount of additional nonequilibrium electrons and donor positive atoms can to create different in value surface potentials. In fact, the potential A Y in the acute angle region is the highest, as its effective area S with the loads located there is the smallest, AU ~ Δβ / S, where Δβ is the additional total load generated by the Lorentz deviation F _L. Therefore, the load density of the Lorentz force E) j is too unevenly distributed on complex surfaces, as is the case with equilateral triangular structures 1 and 2. Therefore, the same amount of load Q = const will generate, depending on the surface shape, a different potential, i.e. different voltage of Hall Unyu (B) Yu. This is the reason why the magnetic sensitivity of the microsensor in the solution of Figure 1 is higher than in the known solution. On the other hand, the possibility of the magnet getting too close to the sensor chip leads to higher values of the output signal Unyu (^) Yu at a fixed sensitivity.

Неочакваният положителен ефект на новото техническо решение е, че посредством оригиналната триъгълна конструкция и иновативното свързване на контакти 5-7 и 4-8 се постига компенсация на офсета, повишавайки измервателната точност. Освен това източникът на управляващото магнитно поле е максимално доближен до силициевия чип, повишавайки изходното напрежение като остроъгълните зони генерират по-високи Холови потенциали, респективно по-висока магниточувствителност. Интегралната реализация е съществено опростена, тъй като не се изисква формирането на резисторни елементи както това е в известното решение.The unexpected positive effect of the new technical solution is that by means of the original triangular construction and the innovative connection of contacts 5-7 and 4-8, offset compensation is achieved, increasing the measurement accuracy. In addition, the source of the control magnetic field is as close as possible to the silicon chip, increasing the output voltage as the acute-angled zones generate higher Hall potentials, respectively higher magnetic sensitivity. The integrated implementation is significantly simplified, as the formation of resistor elements is not required as in the known solution.

Технологичното изпълнение на сензора на Хол се осъществява на основата на силициеви CMOS или BiCMOS интегрални процеси или микромашининг. В този случай се формират л-тип равностранни триъгълни „джобове” в />-Si пластини. Планарните омични контакти 3, 4, 5, 6, 7 и 8 се формират с йонна имплантация и са силно легирани и⁺- зони в n-Si „джобове”. Следователно не е необходимо използването на различни по своята същност технологични процеси в изграждането на конфигурацията и при изпълнението на товарните резистори. Силициевите планарни технологии позволяват едновременното формиране на общ чип и на обработващата електронна схемотехника на изходното напрежение Vio(B) 10 в зависимост от конкретното приложение. 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 technological implementation of the Hall sensor is based on silicon CMOS or BiCMOS integrated processes or micromachining. In this case, l-type equilateral triangular "pockets" are formed in /> - Si plates. The planar ohmic contacts 3, 4, 5, 6, 7 and 8 are formed by ion implantation and are strongly doped and ⁺ - zones in n-Si "pockets". Therefore, it is not necessary to use different technological processes in the construction of the configuration and in the implementation of the load resistors. Silicon planar technologies allow the simultaneous formation of a common chip and the processing electronic circuitry of the output voltage Vio (B) 10 depending on the specific application. 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] R.Steiner Vanha, Rotary Switch and Current Monitor by Hall-Based Microsystems, ETH-Hoenggerberg, Zurich, Switzerland, 1999, ISBN: 3-89649-446-5.[7] R.Steiner Vanha, Rotary Switch and Current Monitor by Hall-Based Microsystems, ETH-Hoenggerberg, Zurich, Switzerland, 1999, ISBN: 3-89649-446-5.

[8] 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] 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.

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

[10] S. Lozanova, A. Ivanov, Ch. Roumenin, The device design as enhancing sensitivity tool in Hall elements, Compt. Rendus BAS, 65(4) (2012) 517-524,[10] S. Lozanova, A. Ivanov, Ch. Roumenin, The device design as enhancing sensitivity tool in Hall elements, Compt. Rendus BAS, 65 (4) (2012) 517-524,

Claims

PATENT CLAIMS

Magnetically sensitive microsensor containing thin semiconductor substrates with i-type impurity conductivity, on one side of which are formed ohmic contacts and a current source, CHARACTERIZED in that the substrates are two (1) and (2) and are identical in the form of an equilateral triangle , the pads (1) and (2) are closely spaced with one side parallel to the other, and the opposite vertices lie on one axis, an ohmic contact is formed on each vertex of the two triangular pads (1) and (2) 3), (4), (5) and respectively (6), (7), (8) as those of their opposite vertices (3) and (6) are connected to the terminals of the current source (9), each opposite contact (4) and (8), and respectively (5) and (7) of the contact pairs (5) and (7), and (4) and (8) on the two parallel sides of pads (1) and (2) is connected, the pairs (4) - (8) and (5) - (7) forming the differential output (10) of the microsensor, and the measured magnetic field (11) is perpendicular to the plane of the pads (1) and (2).