[go: up one dir, main page]

BG113272A - Planar magnetically sensitive sensor - Google Patents

Planar magnetically sensitive sensor Download PDF

Info

Publication number
BG113272A
BG113272A BG113272A BG11327220A BG113272A BG 113272 A BG113272 A BG 113272A BG 113272 A BG113272 A BG 113272A BG 11327220 A BG11327220 A BG 11327220A BG 113272 A BG113272 A BG 113272A
Authority
BG
Bulgaria
Prior art keywords
contact
contacts
central
gate electrodes
substrate
Prior art date
Application number
BG113272A
Other languages
Bulgarian (bg)
Other versions
BG67550B1 (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 BG113272A priority Critical patent/BG67550B1/en
Publication of BG113272A publication Critical patent/BG113272A/en
Publication of BG67550B1 publication Critical patent/BG67550B1/en

Links

Landscapes

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

Abstract

Равнинно-магниточувствителният сензор съдържа полупроводникова паралелепипедна подложка (1) с n-тип примесна проводимост, върху едната страна на която на разстояния един от друг са формирани последователно пет правоъгълни омични контакти - от ляво на дясно първи (2), втори (3), трети (4), четвърти (5) и пети (6) - всичките успоредни помежду си с дългите страни и токоизточник (7). Първият (2) и петият (6), и съответно вторият (3) и четвъртият (5) контакти са симетрично разположени спрямо третия (4), който е централен. Първият (2) и петият (6) контакт са съединени и през токоизточника (7) са свързани с централния контакт (4). Повърхността на подложката (1) между първия (2) и втория (3), както между втория (3) и централния (4) контакт, и съответно между централния (4) и четвъртия (5), както между четвъртия (5) и петия (6) контакт е покрита с тънък диелектричен слой (8) с постоянна дебелина, върху частите на който са образувани метални гейтови електроди - от ляво на дясно първи (9) и втори (10), и съответно трети (11) и четвърти (12). Вторият контакт (3) е съединен с третия (11) и четвъртия (12) гейтов електрод, а четвъртият контакт (5) - с първия (9) и втория (10) гейтов електрод. Вторият (3) и четвъртият (5) контакт са диференциалният изход (13) на сензора, като измерваното магнитно поле (14) е успоредно, както на равнината на подложката (1), така и на дългите страни на контакти (2), (3), (4), (5) и (6).The planar magnetosensitive sensor contains a semiconductor parallelepiped substrate (1) with n-type impurity conductivity, on one side of which, at distances from each other, five rectangular ohmic contacts are successively formed - from left to right first (2), second (3), third (4), fourth (5) and fifth (6) - all parallel to each other with the long sides and current source (7). The first (2) and fifth (6), and respectively the second (3) and fourth (5) contacts are symmetrically located with respect to the third (4), which is central. The first (2) and fifth (6) contacts are connected and through the current source (7) are connected to the central contact (4). The surface of the pad (1) between the first (2) and the second (3), as well as between the second (3) and the central (4) contact, and respectively between the central (4) and the fourth (5), as well as between the fourth (5) and the fifth (6) contact is covered with a thin dielectric layer (8) of constant thickness, on the parts of which metal gate electrodes are formed - from left to right first (9) and second (10), and respectively third (11) and fourth (12). The second contact (3) is connected to the third (11) and fourth (12) gate electrodes, and the fourth contact (5) to the first (9) and second (10) gate electrodes. The second (3) and fourth (5) contacts are the differential output (13) of the sensor, the measured magnetic field (14) being parallel to both the plane of the substrate (1) and the long sides of the contacts (2), ( 3), (4), (5) and (6).

Description

РАВНИННО-МАГНИТОЧУВСТВИТЕЛЕН СЕНЗОРPLANAR MAGNETIC SENSOR

ОБЛАСТ НА ТЕХНИКАТАTECHNICAL FIELD

Изобретението се отнася до равнинно-магниточувствителен сензор, приложимо в областта на квантовата комуникация, системите за сигурност с изкуствен интелект, сензориката, медицината в това число роботизираната и минимално инвазивната хирургия, 3D телемедицината и лапароскопията, роботиката, мехатрониката, безконтактната автоматика включително дистанционното измерване на ъглови и линейни премествания, навигацията, микро- и нано-технологиите, космическите изследвания, електромобилите и хибридните превозни средства, енергетиката, контролно-измервателната техника и слабополевата магнитометрия, контратероризма, военното дело и др.The invention relates to a planar magnetosensitive sensor applicable in the field of quantum communication, artificial intelligence security systems, sensorics, medicine including robotic and minimally invasive surgery, 3D telemedicine and laparoscopy, robotics, mechatronics, contactless automation including remote measurement of angular and linear displacements, navigation, micro- and nano-technologies, space exploration, electric vehicles and hybrid vehicles, energy, control and measurement equipment and weak-field magnetometry, counterterrorism, military affairs, etc.

ПРЕДШЕСТВАЩО СЪСТОЯНИЕ НА ТЕХНИКАТАPRIOR ART

Известен е равнинно-магниточувствителен сензор, съдържащ полупроводникова паралелепипедна подложка с и-тип примесна проводимост, върху едната страна на която на разстояния един от друг са формирани последователно пет правоъгълни омични контакти - от ляво на дясно първи, втори, трети, четвърти и пети - всичките успоредни помежду си с дългите страни и токоизточник. Първият и петият, и съответно вторият и четвъртият контакти са симетрично разположени спрямо третия контакт, който е централен. Първият и петият контакт са съединени и през токоизточника са свързани с третия контакт. Вторият и четвъртият контакт са диференциалният изход на сензора като измерваното магнитно поле е успоредно както на равнината на подложката, така и на дългите страни на омичните контакти, [1-9].A planar magnetosensitive sensor is known, comprising a semiconductor parallelepiped substrate with i-type impurity conductivity, on one side of which five rectangular ohmic contacts are formed sequentially at distances from each other - from left to right first, second, third, fourth and fifth - all parallel to each other with the long sides and a current source. The first and fifth, and respectively the second and fourth contacts are symmetrically arranged with respect to the third contact, which is central. The first and fifth contacts are connected and are connected to the third contact through the current source. The second and fourth contacts are the differential output of the sensor, as the measured magnetic field is parallel to both the plane of the substrate and the long sides of the ohmic contacts, [1-9].

Недостатък на този сензор е понижената чувствителност в резултат на ниската подвижност на токоносителите в използвания при интегралната му технологична реализация полупроводник силиций.A disadvantage of this sensor is the reduced sensitivity as a result of the low mobility of the current carriers in the silicon semiconductor used in its integrated technological implementation.

Недостатък е също редуцираната измервателна точност поради ниската чувствителност, водеща до забележимо присъствие в изходното напрежение на характерни сензорни недостатъци като паразитен офсет, нелинейност, температурен дрейф, вътрешен 1 // (фликер) шум, хистерезис и др.Another disadvantage is the reduced measurement accuracy due to low sensitivity, leading to a noticeable presence in the output voltage of characteristic sensor flaws such as parasitic offset, nonlinearity, temperature drift, internal 1 // (flicker) noise, hysteresis, etc.

ТЕХНИЧЕСКА СЪЩНОСТTECHNICAL ESSENCE

Задача на изобретението е да се създаде равнинномагниточувствителен сензор с повишена чувствителност и висока метрологична точност.The objective of the invention is to create a planar magnetosensitive sensor with increased sensitivity and high metrological accuracy.

Тази задача се решава с равнинно-магниточувствителен сензор, съдържащ полупроводникова паралелепипедна подложка с и-тип примесна проводимост, върху едната страна на която на разстояния един от друг са формирани последователно пет правоъгълни омични контакти - от ляво на дясно първи, втори, трети, четвърти и пети - всичките успоредни помежду си с дългите страни и токоизточник. Първият и петият, и съответно вторият и четвъртият контакти са симетрично разположени спрямо третия, който е централен. Първият и петият контакт са съединени и през токоизточника са свързани с централния контакт. Повърхността на подложката между първия и втория както между втория и централния контакт, и съответно между централния и четвъртия както между четвъртия и петия контакт е покрита с тънък диелектричен слой с постоянна дебелина, върху частите на който са образувани метални гейтови електроди - от ляво на дясно първи и втори, и съответно трети и четвърти. Вторият контакт е съединен с третия и четвъртия гейтов електрод, а четвъртият контакт - е първия и втория гейтов електрод. Вторият и четвъртият контакт са диференциалният изход на сензора като измерваното магнитно поле е успоредно както на равнината на подложката, така и на дългите страни на омичните контакти.This problem is solved with a planar magnetosensitive sensor containing a semiconductor parallelepiped substrate with i-type impurity conductivity, on one side of which at distances from each other five rectangular ohmic contacts are formed sequentially - from left to right first, second, third, fourth and fifth - all parallel to each other with the long sides and a current source. The first and fifth, and respectively the second and fourth contacts are symmetrically arranged relative to the third, which is central. The first and fifth contacts are connected and through the current source are connected to the central contact. The surface of the substrate between the first and second as well as between the second and central contact, and respectively between the central and fourth as well as between the fourth and fifth contacts is covered with a thin dielectric layer of constant thickness, on the parts of which metal gate electrodes are formed - from left to right first and second, and respectively third and fourth. The second contact is connected to the third and fourth gate electrodes, and the fourth contact is the first and second gate electrodes. The second and fourth contacts are the differential output of the sensor, as the measured magnetic field is parallel to both the substrate plane and the long sides of the ohmic contacts.

Предимство на изобретението е високата чувствителност поради увеличеното поле на Хол в обема на подложката, респективно на потенциалите върху двойките гейтови електроди от двете страни на централния контакт със съответна полярност, генерираща допълнителни електрични товари с противоположен знак под диелектричния слой.An advantage of the invention is the high sensitivity due to the increased Hall field in the volume of the substrate, respectively the potentials on the pairs of gate electrodes on both sides of the central contact with corresponding polarity, generating additional electrical charges of opposite sign under the dielectric layer.

Предимство е също повишената измервателна точност в резултат на високата чувствителност при непроменено ниво на сензорните недостатъци - паразитен офсет, нелинейност, температурен дрейф, вътрешен (фликер) шум, хистерезис и др.Another advantage is the increased measurement accuracy as a result of the high sensitivity at an unchanged level of sensor deficiencies - parasitic offset, nonlinearity, temperature drift, internal (flicker) noise, hysteresis, etc.

Предимство е също увеличената резолюция при измерване на минималната магнитна индукция, поради високата чувствителност едновременно с повишеното отношението сигнал/шум на сензора, което осигурява по-детайлно детектиране на топологията на магнитното поле.Another advantage is the increased resolution when measuring the minimum magnetic induction, due to the high sensitivity simultaneously with the increased signal-to-noise ratio of the sensor, which provides more detailed detection of the topology of the magnetic field.

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

Равнинно-магниточувствителният сензор съдържа полупроводникова паралелепипедна подложка 1 с и-тип примесна проводимост, върху едната страна на която на разстояния един от друг са формирани последователно пет правоъгълни омични контакти - от ляво на дясно първи 2, втори 3, трети 4, четвърти 5 и пети 6 - всичките успоредни помежду си с дългите страни и токоизточник 7. Първият 2 и петият 6, и съответно вторият 3 и четвъртият 5 контакти са симетрично разположени спрямо третия 4, който е централен. Първият 2 и петият 6 контакт са съединени и през токоизточника 7 са свързани с централния контакт 4. Повърхността на подложката 1 между първия 2 и втория 3 както между втория 3 и централния 4 контакт, и съответно между централния 4 и четвъртия 5 както между четвъртия 5 и петия 6 контакт е покрита с тънък диелектричен слой 8 с постоянна дебелина, върху частите на който са образувани метални гейтови електроди - от ляво на дясно първи 9 и втори 10, и съответно трети 11 и четвърти 12. Вторият контакт 3 е съединен с третия 11 и четвъртия 12 гейтов електрод, а четвъртият контакт 5 - с първия 9 и втория 10 гейтов електрод. Вторият 3 и четвъртият 5 контакт са диференциалният изход 13 на сензора като измерваното магнитно поле 14 е успоредно както на равнината на подложката 1, така и на дългите страни на контакти 2, 3, 4, 5 и 6.The planar magnetosensitive sensor contains a semiconductor parallelepiped substrate 1 with i-type impurity conductivity, on one side of which five rectangular ohmic contacts are formed sequentially at distances from each other - from left to right, first 2, second 3, third 4, fourth 5 and fifth 6 - all parallel to each other with the long sides and a current source 7. The first 2 and the fifth 6, and respectively the second 3 and the fourth 5 contacts are symmetrically arranged relative to the third 4, which is central. The first 2 and the fifth 6 contacts are connected and through the current source 7 are connected to the central contact 4. The surface of the substrate 1 between the first 2 and the second 3 as well as between the second 3 and the central 4 contact, and respectively between the central 4 and the fourth 5 as well as between the fourth 5 and the fifth 6 contact is covered with a thin dielectric layer 8 of constant thickness, on the parts of which metal gate electrodes are formed - from left to right first 9 and second 10, and respectively third 11 and fourth 12. The second contact 3 is connected to the third 11 and fourth 12 gate electrode, and the fourth contact 5 - to the first 9 and second 10 gate electrode. The second 3 and fourth 5 contacts are the differential output 13 of the sensor as the measured magnetic field 14 is parallel to both the plane of the substrate 1 and the long sides of contacts 2, 3, 4, 5 and 6.

Действието на равнинно-магниточувствителния сензор, съгласно изобретението, е следното. При включване на токоизточника 7 към свързаните контакти 2 - 6, и централния 4, в двете симетрични спрямо контакт 4 конфигурации в подложката 1 протичат равни по стойност и противоположно насочени захранващи токове /42 и - Д;6, /4,2 = |- Л,б|· Омични контакти, 2, 4 и 6 представляват еквипотенциални равнини, към които в отсъствие на външно магнитно поле В 14, В = 0, токовите компоненти през тях /2, Ц и /6 са винаги перпендикулярни спрямо горната повърхност на подложката 1, прониквайки дълбоко в обема й. Токовите линии /4 2 и/46 в останалата част от обема на структурата 1 са успоредни на горната страна, Фигура 1.The operation of the planar magnetosensitive sensor according to the invention is as follows. When the current source 7 is switched on to the connected contacts 2 - 6, and the central 4, in the two symmetrical configurations with respect to contact 4, supply currents / 42 and - D flow in the substrate 1 of equal value and opposite direction ; 6, / 4 ,2 = |- L,b|· Ohmic contacts, 2, 4 and 6 represent equipotential planes, to which in the absence of an external magnetic field B 14, B = 0, the current components through them / 2 , C and / 6 are always perpendicular to the upper surface of the substrate 1, penetrating deep into its volume. The current lines / 4 2 and / 46 in the remaining part of the volume of the structure 1 are parallel to the upper side, Figure 1.

Измерваното магнитно поле В 14 успоредно на дългите страни на правоъгълните контакти 2, 3, 4, 5 и 6 създава странично (латерално) отклонение на токовите линии от силите на Лоренц FL;i = qV^ х В в двете симетрични конфигурации спрямо захранващия контакт 4, където q е елементарният товар на електрона, a Vdr е векторът на средната дрейфова скорост на електроните в подложката 1. В резултат на тово Лоренцово отклонение от силите FLji, траекториите на противоположно насочените компоненти /4;2 и - /4;6 се “свиват” или съответно “разширяват”. В зависимост от взаимните посоки на токове /4>2 и - /4 6 от една страна, и вектора на магнитното поле В 14 от друга, върху изходните контакти 3 и 5 се генерират противоположни по знак и еднакви по стойност Холови потенциали и +^5. По този начин чрез ефекта на Хол, обобщен от Ч. Руменин за всички видове твърдотелни структури, в това число и такива с равнинна магниточувствителност [6-8], възниква изходното напрежение Кипз(^) 13 на сензора.The measured magnetic field B 14 parallel to the long sides of the rectangular contacts 2, 3, 4, 5 and 6 creates a lateral deflection of the current lines by the Lorentz forces F L;i = qV^ x B in the two symmetrical configurations relative to the supply contact 4, where q is the elementary charge of the electron, and V dr is the vector of the average drift velocity of the electrons in the substrate 1. As a result of this Lorentz deflection by the forces F Lj i, the trajectories of the oppositely directed components / 4;2 and - / 4;6 are “contracted” or “expanded” respectively. Depending on the mutual directions of the currents / 4>2 and - / 4 6 on the one hand, and the magnetic field vector B 14 on the other, opposite in sign and equal in value Hall potentials and +^ 5 are generated on the output contacts 3 and 5. Thus, through the Hall effect, generalized by Ch. For all types of solid-state structures, including those with planar magnetic susceptibility [6-8], the output voltage Kipz(^) 13 of the sensor arises.

Поради невисоката подвижност на електроните μη в силиция основният полупроводник в интегралните микроелектронни технологии, не могат да се очакват съществени стойности на чувствителността при стайна температура, μη(Τ = 300 К) ~ 1200 cm V' s' . Както е добре известно преобразувателната ефективност или чувствителността S е право пропорционална на подвижността μη на електроните, S ~ μη, [6-9]. По различен начин, обаче се развиват процесите при наличие на гейтови електроди 9, 10, 11 и 12, Фигура 1. Те са отделени от интерфейсите на горната равнина на подложката 1 с диелектричен слой 8, частите на който са с постоянна дебелина. Диелектричният слой 8 е преди всичко от силициев диоксид SiO2 както е при добре известните MOS транзистори. Иновативното свързване на гейтовите електроди 9 и 10 с изходен контакт 5, и съответно двойката гейтови електроди 11 и 12 с изходен контакт 3 индуцира чрез потенциалите -^3 и +φ5 ефект на полето в така формираните MOS структури, [10]. Ако в л-тип подложка 1, какъвто е нашият случай, гейтовит потенциал е положителен + φ5, в интерфейсните зони под гейтови електроди 9 и 10, чрез ефекта на полето от обема се извличат допълнителни електрони, т.е. отрицателната компонента на полето на Хол нараства. При отрицателно гейтово напрежението -φ^ в приповърхностните области под гейтове 11 и 12 се реализира режим на обедняване от електрони, т.е. положителната компонента на полето също нараства. Полярностите на гейтовите потенциали ±VG са съпосочни е действието на силата на Лоренц ±FL- Следователно описаният процес повишава какго резултиращите Холови потенциали +^5 и <рз. така и изходното напрежение на микросензора КипзС^) 13. В резултат на техническото решение от Фигура 1 магниточувствителността S и измервателната точност на полето В 14 нарастват. Същевременно високият сигнал Vouti3(^) 13 също води до увеличение на отношението сигнал/шум (S/N) при непроменените негативни фактори като паразитен офсет, нелинейност, температурен дрейф, вътрешен (фликер) шум и хистерезис. Следователно резолюцията при измерване на минималната магнитна индукция Bmin нараства, което осигурява по-детайлно определяне на топологията на магнитната индукция В 14.Due to the low electron mobility μ η in silicon, the main semiconductor in integrated microelectronic technologies, significant values of the sensitivity at room temperature, μ η (Τ = 300 K) ~ 1200 cm V's' cannot be expected. As is well known, the conversion efficiency or sensitivity S is directly proportional to the electron mobility μ η , S ~ μ η , [6-9]. However, the processes develop differently in the presence of gate electrodes 9, 10, 11 and 12, Figure 1. They are separated from the interfaces of the upper plane of the substrate 1 by a dielectric layer 8, parts of which are of constant thickness. The dielectric layer 8 is primarily made of silicon dioxide SiO 2 as in the well-known MOS transistors. The innovative connection of the gate electrodes 9 and 10 with the output contact 5, and respectively the pair of gate electrodes 11 and 12 with the output contact 3 induces through the potentials -^ 3 and +φ 5 a field effect in the MOS structures thus formed, [10]. If in the l-type substrate 1, as is our case, the gate potential is positive + φ 5 , in the interface zones under the gate electrodes 9 and 10, additional electrons are extracted from the volume by the field effect, i.e. the negative component of the Hall field increases. At a negative gate voltage -φ^ in the surface regions under the gates 11 and 12 an electron depletion mode is realized, i.e. the positive component of the field also increases. The polarities of the gate potentials ±V G are in the same direction as the action of the Lorentz force ±F L - Therefore, the described process increases both the resulting Hall potentials +^ 5 and <pz. and the output voltage of the microsensor Kip3C^) 13. As a result of the technical solution in Figure 1, the magnetic sensitivity S and the measurement accuracy of the field B 14 increase. At the same time, the high signal Vouti 3 (^) 13 also leads to an increase in the signal-to-noise ratio (S/N) with unchanged negative factors such as parasitic offset, nonlinearity, temperature drift, internal (flicker) noise and hysteresis. Therefore, the resolution when measuring the minimum magnetic induction B min increases, which provides a more detailed determination of the topology of the magnetic induction B 14.

Неочакваният положителен резултат от новото техническо решение е, че в сензориката на Хол се използва нестандартен подход за повишаване на чувствителността - ефектът на полето, типичен за MOS структурите. Чрез този способ самите Холови потенциали -^з и +^5 се използват за генериране на още допълнителни некомпенсирани товари е противоположен знак към тези от Лоренцовото отклонение F{ върху съответните части на горната повърхност на сензора. Това усилва изходното напрежение УошзХ#) = Кицз(^) 13. Важна особеност е, че сензорът се осъществява в единен технологичен цикъл, което също е предимство.The unexpected positive result of the new technical solution is that in Hall sensors a non-standard approach is used to increase sensitivity - the field effect, typical of MOS structures. By this method, the Hall potentials themselves -^z and +^ 5 are used to generate additional uncompensated loads of opposite sign to those of the Lorentz deviation F { on the corresponding parts of the upper surface of the sensor. This amplifies the output voltage WashzX#) = K and cz(^) 13. An important feature is that the sensor is implemented in a single technological cycle, which is also an advantage.

Равнинно-магниточувствителният сензор може да се реализира с CMOS или BiCMOS технологии, като преобразувателната зона на конфигурацията представлява дълбок п-тип джоб 1 в р-тип подложка. Изборът на джоб 1 с п-тип примесна проводимост е продиктуван от факта, че в електронните полупроводници подвижността на токоносителите μη, обуславяща скоростта Vdr, т.е. магниточувствителността, е съществено повисока, в сравнение е р-тип материалите. Интегралната технология позволява новият сензор заедно с обработващата сигнала К^зХ^) 13 схемотехника да се реализират върху общ силициев чип, формирайки интелигентна микросистема (MEMS). Функционирането на предложения равнинно-магниточувствителен сензор е осъществимо в широк температурен интервал, включително при криогенни температури. За още по-висока чувствителност за целите на слабополевата магнитометрия и контратероризма, чипът може да се разположи между два еднакви продълговати концентратори на магнитното поле В 14 от ферит или μметал.The planar magnetosensitive sensor can be implemented with CMOS or BiCMOS technologies, with the conversion zone of the configuration representing a deep n-type well 1 in a p-type substrate. The choice of well 1 with n-type impurity conductivity is dictated by the fact that in electronic semiconductors the mobility of current carriers μ η , determining the speed V dr , i.e. the magnetosensitivity, is significantly higher, compared to p-type materials. The integrated technology allows the new sensor together with the signal processing circuitry K^3X^) 13 to be implemented on a common silicon chip, forming an intelligent microsystem (MEMS). The functioning of the proposed planar magnetosensitive sensor is feasible in a wide temperature range, including at cryogenic temperatures. For even higher sensitivity for weak-field magnetometry and counterterrorism purposes, the chip can be placed between two identical elongated magnetic field concentrators B 14 made of ferrite or μmetal.

ПРИЛОЖЕНИЕ: една фигураAPPENDIX: one figure

ЛИТЕРАТУРАLITERATURE

[1] Ч.С. Руменин, П.Т. Костов, Полупроводников елемент на Хол, Авт. свидетелство BG № 39283 с приоритет от 08.01.1985.[1] H.S. Rumenin, P.T. Kostov, Semiconductor Hall element, Author. certificate BG No. 39283 with priority from 08.01.1985.

[2] R. Popovic, Integrated Hall element, US Patent 4 782 375/01.11.1988.[2] R. Popovic, Integrated Hall element, US Patent 4,782,375/01.11.1988.

[3] R. Popovic, The vertical Hall-effect device, IEEE Electron Device Letters, 5(9) (1984) pp. 357-358.[3] R. Popovic, The vertical Hall-effect device, IEEE Electron Device Letters, 5(9) (1984) pp. 357-358.

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

[5] C.S. Roumenin, P.T. Kostov, Silicon Hall-effect microsensor, Compt. rendus Acad. Bulg. Sci., 39(5) (1986) 63-66.[5] C.S. Roumenin, P.T. Kostov, Silicon Hall-effect microsensor, Compt. rendus Acad. Bulgaria Sci., 39(5) (1986) 63-66.

[6] Ch. Roumenin, Solid State Magnetic Sensors, Elsevier, Amsterdam, 1994, p. 450; ISBN: 0 444 89401.[6] Ch. Roumenin, Solid State Magnetic Sensors, Elsevier, Amsterdam, 1994, p. 450; ISBN: 0 444 89401.

[7] Ch. Roumenin, Microsensors for magnetic field, Ch. 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] Ch. Roumenin, Microsensors for magnetic field, Ch. 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.

[8] T. Kaufmann, On the offset and sensitivity of CMOS-based five-contact vertical Hall devices, MEMS Technology and Engineering, v. 21, Der Andere Verlag, 2013, p. 147; ISBN: 978-3-86247-374-8.[8] T. Kaufmann, On the offset and sensitivity of CMOS-based five-contact vertical Hall devices, MEMS Technology and Engineering, v. 21, Der Andere Verlag, 2013, p. 147; ISBN: 978-3-86247-374-8.

[9] R. Steiner, Rotary switch and current monitor by Hall-based Microsystems, Phys. Electr. Lab. Publ. (ETH) Zurich, 1999; ISBN: 3-89649-446-5.[9] R. Steiner, Rotary switch and current monitor by Hall-based Microsystems, Phys. Electr. Lab. Publ. (ETH) Zurich, 1999; ISBN: 3-89649-446-5.

[10] S.M. Sze, Physics of Semiconductors, 2nd ed., Wiley-Intersc. Publ., John Wiley & Sons, New York, 1994.[10] SM Sze, Physics of Semiconductors, 2nd ed., Wiley-Intersc. Publ., John Wiley & Sons, New York, 1994.

Claims (1)

Равнинно-магниточувствителен сензор съдържащ полупроводникова паралелепипедна подложка с и-тип примесна проводимост, върху едната страна на която на разстояния един от друг са формирани последователно пет правоъгълни омични контакти - от ляво на дясно първи, втори, трети, четвърти и пети - всичките успоредни помежду си с дългите страни и токоизточник, първият и петият, и съответно вторият и четвъртият контакти са симетрично разположени спрямо третия, който е централен, първият и петият контакт са съединени и през токоизточника са свързани с централния контакт, вторият и четвъртият контакт са диференциалният изход на сензора като измерваното магнитно поле е успоредно както на равнината на подложката, така и на дългите страни на омичните контакти, ХАРАКТЕРИЗИРАЩ СЕ с това, че повърхността на подложката (1) между първия (2) и втория (3) както между втория (3) и централния (4) контакт, и съответно между централния (4) и четвъртия (5) както между четвъртия (5) и петия (6) контакт е покрита с тънък диелектричен слой (8) с постоянна дебелина, върху частите на който са образувани метални гейтови електроди - от ляво на дясно първи (9) и втори (10), и съответно трети (11) и четвърти (12), вторият контакт (3) е съединен с третия (11) и четвъртия (12) гейтов електрод, а четвъртият контакт (5) - с първия (9) и втория (10) гейтов електрод.A planar magneto-sensitive sensor containing a semiconductor parallelepiped substrate with i-type impurity conductivity, on one side of which five rectangular ohmic contacts are successively formed at distances from each other - from left to right first, second, third, fourth and fifth - all parallel to each other are with the long sides and a current source, the first and fifth, and respectively the second and fourth contacts are symmetrically located with respect to the third, which is central, the first and fifth contacts are connected and through the current source are connected to the central contact, the second and fourth contacts are the differential output of the sensor as the measured magnetic field is parallel both to the plane of the substrate and to the long sides of the ohmic contacts, CHARACTERIZED in that the surface of the substrate (1) between the first (2) and the second (3) as well as between the second (3) and the central (4) contact, and respectively between the central (4) and the fourth (5) as well as between the fourth (5) and the fifth (6) contact is covered with a thin dielectric layer (8) of constant thickness, on the parts of which metal gate electrodes are formed - from left to right first (9) and second (10), and respectively third (11) and fourth (12), the second contact ( 3) is connected to the third (11) and fourth (12) gate electrodes, and the fourth contact (5) - to the first (9) and second (10) gate electrodes.
BG113272A 2020-11-26 2020-11-26 Planar magnetosensitive sensor BG67550B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
BG113272A BG67550B1 (en) 2020-11-26 2020-11-26 Planar magnetosensitive sensor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
BG113272A BG67550B1 (en) 2020-11-26 2020-11-26 Planar magnetosensitive sensor

Publications (2)

Publication Number Publication Date
BG113272A true BG113272A (en) 2022-05-31
BG67550B1 BG67550B1 (en) 2023-07-17

Family

ID=85238909

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
BG113272A BG67550B1 (en) 2020-11-26 2020-11-26 Planar magnetosensitive sensor

Country Status (1)

Country Link
BG (1) BG67550B1 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
BG67550B1 (en) 2023-07-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
BG113272A (en) Planar magnetically sensitive sensor
BG113833A (en) VERTICAL ELEMENT OF A LIVING ROOM
BG113845A (en) Vertical hall microsensor
BG113826A (en) DUAL VERTICAL HALL MICROSENSOR
BG113676A (en) Hall microsensor
BG113589A (en) PLANE-SENSITIVE HALL SENSOR
Lozanova et al. Three-contact in-plane sensitive Hall devices
BG113860A (en) Hall microsensor with resistor elements
BG113275A (en) Planar magnetically sensitive element
BG113273A (en) Magnetic field microsensor element
BG112878A (en) Hall effect sensor with an in-plane sensitivity
BG112848A (en) SEMICONDUCTOR DEVICE IN THE HALL
BG113877A (en) Vertical hall microsensor
BG113870A (en) HALL DEVICE
BG113625A (en) Integral hall sensor with planar sensitivity
BG113014A (en) Integrated hall effect sensor with an in-plane sensitivity
BG113488A (en) PLANE MAGNETO-SENSITIVE HALL SENSOR
Lozanova et al. Silicon 2D Magnetic-field Multisensor
BG113809A (en) Vertical hall microsensor
BG113806A (en) The hall plane-sensitive microsensor
BG113284A (en) Magnetosensitive device
BG113018A (en) In-plane magnetosensitive hall effect device
BG112991A (en) Electronic device with planar magnetic sensitivity
BG112827A (en) Integrated hall effect microsensor with an in-plane sensitivity
BG112771A (en) CONFIGURATION OF A LIVING ROOM WITH PLANE MAGNETIC SENSITIVITY