DE1465762C - Hall-Generator und Verfahren zu dessen Herstellung - Google Patents

Claims (3)

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Die Erfindung betrifft einen Hall-Generator aus lieh ist, die Veränderung der Eigenschaften während einem Halbleiterkörper mit einem Bereich niedrigen der Elektronenstrahlbombardierung zu überwachen spezifischen Widerstandes und einem Bereich hohen und diese beim Erreichen der gewünschten Werte zu spezifischen Widerstandes. unterbrechen; bei dem vorerwähnten bekannten

Aus der deutschen Auslegeschrift 1025 494 ist 5 Hall-Generator ist dagegen eine Inbetriebnahme bereits ein Hall-Generator bekannt, der eine hohe erst nach seiner Fertigstellung möglich. Hall-Spannung besitzt und bei welchem der Halb- Die Erfindung wird nun an Hand der Zeichnung

leiterkörper aus zwei Schichten mit unterschied- näher erläutert. In der Zeichnung zeigen lichem spezifischem Widerstand besteht. Dabei wird A b b. 1 und 2 schematische Skizzen von mit Hilfe

die einen hohen Widerstand aufweisende Unter- io üblicher Verfahren hergestellter Hall-Generatoren schicht an der einen Oberfläche mit einer Schicht und

niedrigen Widerstandes versehen, und zwar durch A b b. 3 eine schematische Skizze eines HaIl-

Eindirlundieren oder Einlegieren von Verunreinigun- Generators, der gemäß der Erfindung hergestellt ist. gen. Die Schicht niedrigen Widerstandes soll dann In den Abb. 1 und 2 sind η-leitende Germadas eigentliche Hall-Element darstellen. Bei diesem 15 nium-Hall-Generatoren 1 dargestellt, deren jeder vorbekannten Hall-Generator fließt also der Strom einen spezifischen Widerstand von 0,1 Ohm cm lediglich durch diese dünne Schicht niedrigen Wider- aufweist (entsprechend einer Trägerdichte von Standes, womit die Dicke des Hall-Elementes im 2 · 10^lß cm"³). Zwei Teile jedes Elementes sind mit wesentlichen der Dicke dieser dünnen Schicht ent- einer Plattierung versehen und Stromzuführungen 3 spricht, mit der Folge, daß die durch ao entsprechend darauf gelötet, so daß Ohmsche Kon

takte auf den plattierten Teilen entstehen. Außerdem

y — H L·'H ' ^s'ⁿd Spannungszuführungen 6 angebracht. Im Fall

^H χ " von A b b. 1 sind^; die mit den Spannungszuführungen

versehenen Teile mit Plattierungen 4 versehen und

(wobei V₁, die Hall-Spannung, R der Hall-Koeffi- 25 die Spannungszuführungen 6 darauf aufgelötet, wozient, / der Strom, H das vertikale Magnetfeld und hingegen im Fall von Abb. 2 die Zuführungsdrähte 6 T die Dicke des Hall-Elementes ist) darstellbare mit Hilfe von Spannungsklemmen 5 befestigt sind. Hall-Spannung sehr groß wird, da die Dicke T des Der Hall-Koeffizient Ä_w eines auf diese Weise

Hall-Elementes, welche, wie gesagt, der Dicke der hergestellten Hall-Generators weist den folgenden dünnen Oberflächenschicht entspricht, sehr klein ist. 30 Wert auf: Andererseits wird offensichtlich bei diesem Hall- _ ' _{1 3}

Generator die Erhöhung der Hall-Spannung mit -R// = = 300

einer beträchtlichen Erhöhung des Eingangswider- e · η Coulomb

Standes erkauft.

Aufgabe der Erfindung ist es, die Hall-Spannung 35 (wobei mit e die Elektronenladung und η die Vervon HaÜTGeneratoren wesentlich zu erhöhen, und unreinigungskonzentration bezeichnet ist), zwar bei nur unwesentlicher Erhöhung des Eingangs- Wenn ein Hall-Generator obigen Aufbaus mit

Widerstandes dieses Generators.¹ Nach der Erfindung einer Länge von 10 mm, einer Breite von 1 mm und wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß der Bereich einer Dicke von 0,2 mm in ein Magnetfeld von hohen spezifischen Widerstandes eine den Halb- 40 1000 Gauß Stärke eingebracht und ein Strom von leiterkörper zwischen den Hall-Elektroden quer zur 10 Milliampere durch die Stromzuführungen des Richtung des Primärstromes durchsetzende dünne Hall-Generators hindurchgeschickt wird, so tritt eine Schicht ist. Hall-Spannung V₁, von 1,5 Millivolt auf. Da der

Bei der Erfindung wird also, etwa durch Elek- Widerstand R zwischen den Stromzuführungen tronenstrahlbombardierung, ein Bereich hohen 45 50 Ohm beträgt, ist in diesem Fall die Quellenspan-Widerstandes quer zur Strahlrichtung zwischen den nung 0,5 Volt.

beiden Anschlußelektroden erzeugt. Damit wird er- Bei einem Hall-Generator im oben beschriebenen

reicht, daß die Erhöhung der Hall-Spannung nur Zustand wird nun nach der Erfindung ein Mitteleine vergleichsweise geringe Erhöhung des Eingangs- bereich zwischen seinen Spannungszuführungen in Widerstandes mit sich bringt. Die Erhöhung der 50 einer Breite von 0,2 mm der Bombardierung durch Hall-Spannung wird also bei der„Erfindung durch einen Elektronenstrahl und damit einer Erhitzung Erhöhung des Hall-Koeffizienten erreicht, während ausgesetzt, wodurch dieser Bereich einer thermischen dies bei dem vorerwähnten bekannten Hall-Gene- Umsetzung unterworfen wird und ein Bereich 7 mit rator durch Verminderung der Dicke T des Hall- einer Elektronenkonzentration von IO¹⁴ cm"³ entElementes geschieht. ~ 55 steht, wie in A b b. 3 angedeutet. Daraus ergibt sich Der erfindungsgemäße Hall-Generator kann in bei Berücksichtigung des Faktors eine Hall-Spander Weise hergestellt werden, daß ein Hall-Gene- nung von 30 Millivolt. Da der Widerstandswert R rator aus einem Halbleiterkörper niedrigen spezi- zwischen den Stromzuführungen zu 200 Ohm wird, fischen Widerstandes in einem begrenzten Bereich sinkt die Quellenspannung auf 0,2 Volt. Es ist festzwischen den Hall-Elektroden quer zur Richtung 60 zustellen, daß bei Erhöhung der Quellenspannung des Primärstromes mittels eines Elektronenstrahls des Hall-Generators um das höchstens Vierfache die oder eines Lichtbündels so weit erhitzt wird, daß in Hall-Spannung V_n um das Zwanzigfache ansteigt, diesem Bereich eine den spezifischen Widerstand

erhöhende thermische Umsetzung auftritt. Dieses Patentansprüche:

Verfahren nach der Erfindung hat den wesentlichen 65 1. Hall-Generator aus einem Halbleiterkörper

Vorteil, daß bereits vor der Erzeugung der Zone mit einem Bereich niedrigen spezifischen Widerhohen Widerstandes die Elektroden am Halbleiter- Standes und einem Bereich hohen spezifischen

körper angebracht werden können, wodurch es mög- Widerstandes, dadurch gekennzeichnet,

daß der Bereich hohen spezifischen Widerstandes (7) eine den Halbleiterkörper (1) zwischen den Hall-Elektroden (5) quer zur Richtung des Primärstromes durchsetzende dünne Schicht ist.

2. Verfahren zur Herstellung eines Hall-Generators nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Hall-Generator aus einem Halbleiterkörper niedrigen spezifischen Widerstandes in einem begrenzten Bereich zwischen den Hall-Elektroden quer zur Richtung des Primärstromes mittels eines Elektronenstrahles oder eines Lichtbündels so weit erhitzt wird, daß in diesem Bereich eine den spezifischen Widerstand erhöhende thermische Umsetzung auftritt.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß in den erhitzten Bereich eine den spezifischen Widerstand des Bereiches zusätzlich erhöhende Substanz eindiffundiert wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen