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JPH0888425A - ホール効果磁気センサおよび薄膜磁気ヘッド - Google Patents

ホール効果磁気センサおよび薄膜磁気ヘッド

Info

Publication number
JPH0888425A
JPH0888425A JP6223812A JP22381294A JPH0888425A JP H0888425 A JPH0888425 A JP H0888425A JP 6223812 A JP6223812 A JP 6223812A JP 22381294 A JP22381294 A JP 22381294A JP H0888425 A JPH0888425 A JP H0888425A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
layer
quantum well
hall effect
barrier layer
magnetic sensor
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Pending
Application number
JP6223812A
Other languages
English (en)
Inventor
Adarushiyu Sandouu
アダルシュ サンドゥー
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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 Fujitsu Ltd filed Critical Fujitsu Ltd
Priority to JP6223812A priority Critical patent/JPH0888425A/ja
Priority to US08/503,609 priority patent/US5657189A/en
Publication of JPH0888425A publication Critical patent/JPH0888425A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B5/00—Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
    • G11B5/127—Structure or manufacture of heads, e.g. inductive
    • G11B5/33—Structure or manufacture of flux-sensitive heads, i.e. for reproduction only; Combination of such heads with means for recording or erasing only
    • G11B5/37—Structure or manufacture of flux-sensitive heads, i.e. for reproduction only; Combination of such heads with means for recording or erasing only using galvano-magnetic devices, e.g. Hall-effect devices using Hall or Hall-related effect, e.g. planar-Hall effect or pseudo-Hall effect
    • G11B5/376—Structure or manufacture of flux-sensitive heads, i.e. for reproduction only; Combination of such heads with means for recording or erasing only using galvano-magnetic devices, e.g. Hall-effect devices using Hall or Hall-related effect, e.g. planar-Hall effect or pseudo-Hall effect in semi-conductors
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R33/00—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
    • G01R33/02—Measuring direction or magnitude of magnetic fields or magnetic flux
    • G01R33/06—Measuring direction or magnitude of magnetic fields or magnetic flux using galvano-magnetic devices
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N52/00—Hall-effect devices
    • H10N52/101—Semiconductor Hall-effect devices

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Hall/Mr Elements (AREA)
  • Magnetic Heads (AREA)
  • Junction Field-Effect Transistors (AREA)
  • Measuring Magnetic Variables (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 二次元電子ガスを使ったホール効果磁気セン
サに関し、超高密度記録を行なう薄膜磁気ヘッド中に組
み込めるように、数１０ｎｍ以下の厚さの超薄型のホー
ル効果磁気センサを提供することを目的とする。 【構成】 二次元電子ガスが形成される量子井戸層を挟
持するバリア層中に、不純物を高い面密度で含むデルタ
ドープ層を形成し、量子井戸層を表面空乏層から遮蔽す
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は一般に磁気センサに関
し、特にホール素子を使った磁気センサおよびかかる磁
気センサを使った磁気ヘッドに関する。
【０００２】磁気ヘッドはビデオレコーダやテープレコ
ーダ等の映像・音響機器からコンピュータ等の情報処理
装置にいたるまで広範囲に使われている。特に、情報処
理装置においては、画像データや音声データの処理に関
連して非常に大量の情報信号を記録する必要が生じてお
り、このため記録密度の高い、大容量の高速磁気記憶装
置が必要となっている。かかる高速の大容量磁気記憶装
置は所望の高い記録密度で書込みおよび読出しが可能な
磁気ヘッドを必要とする。
【０００３】
【従来の技術】図７（Ａ）〜７（Ｄ）はハードディスク
装置に使われている従来の薄膜磁気ヘッド１の構成を示
す。
【０００４】図７（Ａ）を参照するに、薄膜磁気ヘッド
１は高速回転する磁気ディスクの記録面からエアフォイ
ルにより浮上するキャリア２の後端面２ａ上に形成され
ており、キャリア２はかかるエアフォイルを形成する流
体軸受面２ｂを形成されている。図７（Ｂ）に示すよう
に、キャリア２の後端面２ａ上には接続パッド１ｂ，１
ｃを形成されたコイルパターン１ａが形成されており、
さらに前記後端面２ａ上には流体軸受面２ｂに隣接して
ギャップ１ｇを有する磁気ヨーク１ｄが形成されてい
る。
【０００５】図７（Ｃ）は薄膜磁気ヘッド１の、前記磁
気ヨーク１ｄに沿った断面図を示す。磁気ヨーク１ｄは
前記端面２ａ上に形成された下側ポールピース１ｄ-1と
前記下側ポールピース１ｄ1 上に形成された上側ポール
ピース１ｄ-2とにより構成され、ポールピース１ｄ-1と
ポールピース２ｄ-2との間に前記コイルパターン１ａが
形成される。ポールピース１ｄ-1と１ｄ-2とはそれぞれ
の後端部で互いに接続されており、ギャップ１ｇを通る
磁気回路を形成する。図７（Ｄ）はポールピース１ｄ-1
と１ｄ-2の、ギャップ１ｇ近傍における拡大断面図であ
る。ギャップ１ｇ近傍において、ポールピース１ｄ-1と
１ｄ-2は互いに接近し、非常に小さい、１μｍあるいは
それ以下のギャップ幅を形成するのがわかる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
一般的な磁気ヘッドで読出しできる情報の記録密度、す
なわち分解能は、磁気記録媒体上のトラックピッチを一
定にした場合、磁気ヘッドのギャップ幅と記録媒体から
の距離で決まる。磁気コアにコイルを巻回した構成の従
来の磁気ヘッドでは、ギャップ幅が１μｍの場合に約６
５Ｍビット／平方インチの記録密度が達成されている
が、将来的には２０Ｇビット／平方インチを超える非常
に高い記録密度での読み書きが可能な磁気ヘッドが必要
になると予測されており、このためには微弱な磁気信号
を検出できる、非常に高感度な磁気センサが必要にな
る。２０Ｇビット／平方インチの記録密度では、磁気記
録媒体上に形成される情報信号の各ビットは４５ｎｍ×
７５０ｎｍ程度のサイズになり、これに対応して磁気ヘ
ッドのギャップ幅も４５ｎｍ程度になると予測される。
このような非常に微小な磁化スポットを高速で検出する
には、従来の電磁変換器の原理にもとづく磁気ヘッドで
は十分な感度や応答特性を与えることができない。
【０００７】かかる非常に微小な記録ドットを検出でき
る高感度磁気ヘッドとして、磁気抵抗センサを備えた磁
気ヘッドが提案されている（MAGNETIC HEADS FOR DIGIT
AL RECORDING, P. CIUREANU et al.) 。かかる磁気抵抗
センサを備えた磁気ヘッドにおいては、多結晶Fe−Ni合
金等の強磁性体薄膜が形成され、磁界に応じた強磁性体
薄膜の抵抗値の変化を検出することにより記録ドットを
検出する。磁気抵抗センサでは、多結晶強磁性体薄膜は
磁化容易軸および磁化困難軸で規定される一軸性磁気異
方性を示し、薄膜を構成する各々の磁区は、外部磁界に
応じて磁化の方向を、磁化容易軸および磁化困難軸に対
して変化させる。かかる磁気異方性を有する強磁性体薄
膜は、磁化容易軸に対する磁化の方向によりその抵抗値
を変化させ、従って薄膜の抵抗値を検出することによ
り、磁気記録媒体上の記録ビットを検出することが可能
になる。かかる磁気抵抗は磁化の方向が磁化容易軸に平
行な場合に最大となり、直交する場合に最小となる。磁
気抵抗の最大値と最小値の差は２〜３％程度である。
【０００８】一般に、磁気ヘッドにおいては、かかる高
感度磁気ヘッドも含めて、オフトラック損失を回避する
ため、書込みおよび読出しを同一の磁気ギャップで行な
うのが望ましい。このためには、読出しヘッドを書込み
ヘッドと別に設けた２ギャップ構成の磁気ヘッドより
も、読出しヘッドを書込みヘッド内に形成した１ギャッ
プ構成の磁気ヘッドの方が好ましい。この点に関して
は、前記磁性薄膜を使った磁気抵抗センサは非常に小型
に形成できるため読出しヘッドとして有利であるが、読
出しに使われる磁性薄膜が書込みヘッド内に構成される
ことにより、書込み時にギャップ中に形成される２００
０ガウスを超える強い磁界により磁性薄膜中の磁区が再
配列を起こしてしまう問題点が生じる。その結果、磁性
薄膜の磁気抵抗特性が書込みに伴って変化してしまい、
読出し動作が不安定になってしまう。
【０００９】このような書込み時の磁界の影響を受けな
い磁気センサとして、半導体層のヘテロ接合界面に形成
された二次元電子ガス中に生じるホール効果を利用した
半導体磁気センサを磁気ヘッドに使用することが考えら
れる。かかる二次元電子ガスを使ったホール効果磁気セ
ンサは、二次元電子ガス中における非常に大きな電子移
動度に対応して非常に高い検出感度を示す。
【００１０】図８（Ａ）はかかる半導体ホール効果磁気
センサの例を示し、図８（Ｂ）はその一部をより詳細に
示す。
【００１１】図８（Ａ），（Ｂ）を参照するに、半導体
ホール効果磁気センサは、後程図９を参照しながら詳細
に説明する半導体積層構造体２１上に形成され、前記構
造体２１の上主面上に、第１の方向に対向するように形
成された一対の電極２２Ａと２２Ｂと、同じ上主面上
に、前記第１の方向に直交する第２の方向に対向するよ
うに形成された別の一対の電極２２Ｃと２２Ｄとを有す
る。図示の構成では、磁界は積層構造体２１を構成する
各層に対して直交する方向に印加され、ソース電極とし
て作用する電極２２Ａから注入されてドレイン電極とし
て作用する電極２２Ｂより回収される電子流に生じるホ
ール効果を、電極２２Ｃと２２Ｄの間に発生するホール
電圧を測定することにより検出する。また、半導体積層
構造体２１はＨＥＭＴの構造と類似した層構造を有し、
概略的には半絶縁性基板上に形成された非ドープ活性層
２１-1と、前記非ドープ活性層２１-1上にスペーサ層２
１-2を介して形成されたｎ型電子供給層２１-3と、前記
電子供給層２１-3上に形成されたｎ型コンタクト層２１
-4とを含み、前記電極２２Ａ〜２２Ｄは前記コンタクト
層２１-4の上主面に形成される。通常のＨＥＭＴと同様
に、活性層２１-1中にはスペーサ層２１-2とのヘテロ接
合界面に沿って二次元電子ガス（２ＤＥＧ）が形成され
る。
【００１２】図９は半導体積層構造体２１の構成を詳細
に示す。
【００１３】図９を参照するに、半導体積層構造体２１
は半絶縁性ＧａＡｓ基板２１０上に形成され、基板２１
０上に約５００ｎｍの厚さに形成された非ドープＧａＡ
ｓ活性層２１１と、前記活性層２１１上に形成された厚
さが１．５ｎｍの非ドープＡｌＡｓ層２１２と、前記Ａ
ｌＡｓ層２１２上に形成された厚さが２．５ｎｍのＧａ
Ａｓ層２１３とを含み、前記ＡｌＡｓ層２１２とＧａＡ
ｓ層２１３はｎ回繰り返し堆積されて第１の超格子構造
を形成する。前記第１の超格子構造は図８（Ｂ）の活性
層２１-1に対応し、前記第１の超格子構造上上には厚さ
が１．５ｎｍの非ドープＡｌＡｓ層２１４と、厚さが
０．５ｎｍの非ドープＧａＡｓ層２１５と、厚さが１．
５ｎｍのｎ型ＧａＡｓ層２１６と、厚さが０．５ｎｍの
非ドープＧａＡｓ層２１７とが順次堆積され、さらに層
２１４〜２１７はｍ回繰り返し堆積されて第２の超格子
構造を形成する。前記第２の超格子構造は図８（Ｂ）の
層２１-2 〜２１-3 に対応し、このうち前記第２の超
格子構構造中の最下層においてＧａＡｓ層２１１に接す
る非ドープＡｌＡｓ層２１２が図８（Ｂ）中のスペーサ
層２１-2に対応する。さらに、前記第２の超格子構造上
には、図８（Ｂ）のコンタクト層２１-4に対応するｎ型
ＧａＡｓ層２１８が、１０ｎｍの厚さで形成されてい
る。さらに、層２１８の上主面には、図８（Ａ）に示し
た電極２２Ａ〜２２Ｄが形成される。
【００１４】かかる構造では、前記第２の超格子構造中
のｎ型ＧａＡｓ層２１６から供給された電子が、前記非
ドープＧａＡｓ層２１１中において、前記スペーサ層２
１２との境界面に沿って二次元電子ガス（２ＤＥＧ）を
形成し、かかる二次元電子ガスに外部磁界が印加される
と、先に説明したようにホール効果が生じる。また、超
格子構造を採用することにより、二次元電子ガスの電子
密度を増大させることが可能になる。
【００１５】一般に、ホール効果磁気センサでは、ホー
ル電圧がキャリアの移動度μに比例し導電層の厚さｄに
反比例する（ＶH ∝μ／ｄ）。従って、このような二次
元電子ガスを使ったホール効果磁気センサでは、移動度
μが非常に大きく、また二次元電子ガスの厚さｄが非常
に小さいため、高い検出感度が得られる。
【００１６】一方、このようなホール効果磁気センサを
図７（Ａ）〜（Ｄ）に示したような薄膜磁気ヘッドに使
用する場合には、磁気センサを磁気ヨーク先端のギャッ
プ１ｇ内に組み込む必要があるが、このためにはホール
効果磁気センサ全体の厚さを薄くする必要がある。これ
は、特に先に述べたような超高密度磁気記録を行なう薄
膜磁気ヘッドにおいて重要である。例えば、図９に示す
通常の変調ドープ構造のホール効果磁気センサでは積層
構造体、特に非ドープＧａＡｓバッファ層２１１上に形
成される層構造の厚さが一般に５００ｎｍ程度であり、
またバッファ層２１１の厚さもおおよそ５００ｎｍ程度
である。従って、半絶縁性基板２１０を除去しても積層
構造体の全体の厚さは少なくとも１０００ｎｍ程度には
なってしまう。
【００１７】図１０は、磁気ディスク上に幅が７５０ｎ
ｍの記録トラックを形成し、かかる記録トラックに沿っ
て、ギャップ幅が５００ｎｍの薄膜磁気ヘッドを使っ
て、情報信号を記録・再生する場合を示す。このよう
に、仮に積層構造体全体の厚さを５００ｎｍに抑えたと
しても、得られる記録密度は１Ｇｂｉｔ／ｉｎｃｈ2 に
すぎない。図１０において、斜線で示す領域Ａはかかる
薄膜磁気ヘッドが読み書きする領域を表す。かかる領域
Ａの面積は３．７５×１０9 ｃｍ2 になるが、これは１
／５．８×１０-10 ｂｉｔ／ｉｎｃｈ2 、すなわち約１
Ｇｂｉｔ／ｉｎｃｈ 2 に相当する。一方、２０Ｇｂｉｔ
／ｉｎｃｈ2 に達する記録密度を達成しようとすると、
薄膜磁気ヘッドのギャップ幅を少なくとも５０ｎｍ程度
に抑える必要があり、このためには、磁気ヘッド内に組
み込まれるホール効果磁気センサの厚さをやはり５０ｎ
ｍ程度に抑制する必要がある。
【００１８】図１１は、変調ドープ構造に伴う二次元電
子ガスを使ったホール効果磁気センサにおいて、基板２
１０上に形成される積層構造体の厚さｄを減少させた場
合に生じる問題点を説明する図である。
【００１９】図１１を参照するに、特に非ドープＧａＡ
ｓバッファ層２１１上に形成された層２１２〜２１８の
全体を層２２１で示す。ここで層２２１の厚さＳを減少
させると、層２２１表面近傍に形成されている、一点鎖
線および斜線で示した表面空乏層が、層２１１の表面近
傍に形成されている二次元電子ガス（２ＤＥＧ）の近傍
まで延在し、さらに層厚Ｓを減少させると前記表面空乏
層が二次元電子ガスまで到達してしまう。このように、
表面空乏層が電子供給層として作用する層２２１中に深
く侵入し、あるいはさらに二次元電子ガス自体にまで到
達してしまうと、２次元電子ガスは消失してしまい、ホ
ール効果磁気センサは動作しなくなる。同様の問題は、
基板２１０を除去し、さらに層２１１の厚さを減少させ
た場合にも生じる。
【００２０】このように、従来の変調ドープ構造を使っ
たホール効果磁気センサは、小型で非常に高感度かつ高
分解能である特徴を有するものの、薄膜磁気ヘッドに組
み込むことが可能な程度に厚さを減少させると、ホール
効果が生じる二次元電子ガスが消失してしまうため、薄
膜磁気ヘッドに使用することができない問題点を有して
いた。
【００２１】そこで、本発明は、上記の問題点を解決し
た新規で有用なホール効果磁気センサおよびかかるホー
ル効果磁気センサを使った薄膜磁気ヘッドを提供するこ
とを概括的目的とする。
【００２２】本発明のより具体的な目的は、半導体積層
構造体中に変調ドープ構造を有するホール効果磁気セン
サにおいて、半導体積層構造体に形成される二次元電子
ガスを消失させることなく前記半導体積層構造体の厚さ
を減少させることのできるホール効果磁気センサ、かか
るホール効果磁気センサを使った薄膜磁気ヘッド、およ
びかかるホール効果磁気センサの製造方法を提供するこ
とにある。
【００２３】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記の課題
を、請求項１に記載したように、相互に対向する第１お
よび第２の主面により画成され、第１のバンドギャップ
を有する非ドープ半導体層よりなる第１のバリア層と；
前記第１のバリア層の前記第２の主面上に形成され、相
互に対向する第１および第２の主面により画成され、前
記第１のバンドギャップよりも実質的に小さい第２のバ
ンドギャップを有する非ドープ半導体層よりなる量子井
戸層と；前記量子井戸層の前記第２の主面上に形成さ
れ、相互に対向する第１および第２の主面により画成さ
れ、前記第２のバンドギャップよりも実質的に大きい第
３のバンドギャップを有する非ドープ半導体層よりなる
第２のバリア層とよりなる半導体積層構造体を有するホ
ール効果磁気センサにおいて：前記第１および第２のバ
リア層の少なくとも一方は、数原子層以下の厚さを有し
ドーパントを含むデルタドープ層を含み；前記ホール効
果磁気センサはさらに、前記量子井戸層にオーミック接
触し、前記量子井戸層にキャリアを注入するソース電極
と；前記量子井戸層にオーミック接触し、前記量子井戸
層からキャリアを回収するドレイン電極と；前記第１の
バリア層の前記第１の主面上に形成され、前記量子井戸
層中に生じるホール電圧を検出する第１のホール電極
と；前記第２のバリア層上の前記第２の主面上に形成さ
れ、前記量子井戸層中に生じるホール電圧を検出する第
２のホール電極とよりなることを特徴とするホール効果
磁気センサにより、または、請求項２に記載したよう
に、前記半導体積層構造体が、前記第１のバリア層の前
記第１の主面と前記第２のバリア層の前記第２の主面と
の間において、７０ｎｍ以下の厚さを有することを特徴
とする請求項１記載のホール効果磁気センサにより、ま
たは、請求項３に記載したように、前記デルタドープ層
を前記第１のバリア層と前記第２のバリア層の双方に形
成したことを特徴とする請求項１または２記載のホール
効果磁気センサにより、または、請求項４に記載したよ
うに、前記デルタドープ層は約１×１０12ｃｍ-2の面密
度にドープされていることを特徴とする請求項１〜３の
いずれか一項記載のホール効果磁気センサにより、また
は、請求項５に記載したように、基板と；前記基板上に
形成され、第１の端と第２の端との間を延在する下側磁
気ヨーク層と；前記下側磁気ヨーク層上に、前記第１の
磁性層から離間して形成され、前記第１の端に対応する
第３の端と前記第２の端に対応する第４の端との間を延
在し、前記第４の端において前記下側磁気ヨーク層の前
記第２の端に接続され、前記第３の端において前記下側
磁気ヨーク層の前記第１の端に近接し磁気ギャップを形
成する上側磁気ヨーク層と；前記下側磁気ヨーク層と前
記上側磁気ヨーク層との間に形成され、絶縁層中に埋設
された下側導体パターンと；前記下側導体パターンと前
記上側磁気ヨーク層との間に形成され、絶縁層中に埋設
された上側導体パターンとを備え、前記下側導体パター
ンと前記上側導体パターンとは記録信号に対応した記録
磁界を発生するコイルを形成する薄膜磁気ヘッドにおい
て、前記下側導体パターンと前記上側導体パターンとの
間に形成されたホール効果磁気センサを含み、前記ホー
ル効果磁気センサは、相互に対向する第１および第２の
主面により画成され、第１のバンドギャップを有する非
ドープ半導体層よりなる第１のバリア層と；前記第１の
バリア層の前記第２の主面上に形成され、相互に対向す
る第１および第２の主面により画成され、前記第１のバ
ンドギャップよりも実質的に小さい第２のバンドギャッ
プを有する非ドープ半導体層よりなる量子井戸層と；前
記量子井戸層の前記第２の主面上に形成され、相互に対
向する第１および第２の主面により画成され、前記第２
のバンドギャップよりも実質的に大きい第３のバンドギ
ャップを有する非ドープ半導体層よりなる第２のバリア
層と；前記第１および第２のバリア層の少なくとも一方
は、数原子層以下の厚さを有しドーパントを含むデルタ
ドープ層と；前記量子井戸層にオーミック接触し、前記
量子井戸層にキャリアを注入するソース電極と；前記量
子井戸層にオーミック接触し、前記量子井戸層からキャ
リアを回収するドレイン電極と；前記第１のバリア層の
前記第１の主面上に形成され、前記量子井戸層中に生じ
るホール電圧を検出する第１のホール電極と；前記第２
のバリア層上の前記第２の主面上に形成され、前記量子
井戸層中に生じるホール電圧を検出する第２のホール電
極とよりなることを特徴とする薄膜磁気ヘッドにより、
または、請求項６に記載したように、前記磁気ギャップ
は実質的に５０ｎｍ以下の値を有することを特徴とする
薄膜磁気ヘッドにより、または、請求項７に記載したよ
うに、基板上に第１の元素を含む第１の気相原料と、周
期律表上で前記第１の元素と異なった族に属する第２の
元素を含む第２の気相原料とを供給し、前記第１および
第２の元素よりなり、第１のバンドギャップを有する半
導体材料よりなる第１のバリア層を成長させる工程と；
前記第１および第２の気相原料のいずれか一方の供給を
停止し、ドーパントを含むドーパント原料を供給する工
程と；前記ドーパント原料の供給を停止し、前記第１お
よび第２の気相原料の供給を再開し、前記第１のバリア
層の成長を継続する工程と；前記第１のバリア層上に、
第３の元素を含む第３の気相原料と、周期律表上で前記
第３の元素と異なった族に属する第４の元素を含む第４
の気相原料とを供給し、前記第３および第４の元素より
なり、前記第１のバンドギャップよりも小さい第２のバ
ンドギャップを有する半導体材料よりなる量子井戸層を
成長させる工程と；前記量子井戸層上に第５の元素を含
む第５の気相原料と、周期律表上で前記第５の元素と異
なった族に属する第６の元素を含む第６の気相原料とを
供給し、前記第５および第６の元素よりなり、前記第２
のバンドギャップよりも大きい第３のバンドギャップを
有する半導体材料よりなる第２のバリア層を成長させる
工程と；前記第５および第６の気相原料のいずれか一方
の供給を停止し、ドーパントを含むドーパント原料を供
給する工程と；前記ドーパント原料の供給を停止し、前
記第５および第６の気相原料の供給を再開し、前記第２
のバリア層の成長を継続する工程と；前記基板を選択エ
ッチングにより除去する工程とよりなることを特徴とす
るホール効果磁気センサの製造方法により解決する。
【００２４】
【作用】請求項１記載の本発明の特徴によれば、半導体
積層構造体の表面から延在する表面空乏層が、前記第１
および第２のバリア層のいずれか一方に前記デルタドー
プ層を形成することにより遮蔽され、その結果、かかる
表面空乏層が量子井戸層近傍に到達し、量子井戸層中の
キャリアが消失してしまう問題点が解消する。より具体
的には、かかるデルタドープ層はバリア層の伝導帯のエ
ネルギーレベルを引き下げるように作用し、その結果表
面空乏層の影響で前記第１および第２のバリア層のエネ
ルギレベルが上昇しても、量子井戸層はフェルミレベル
以下に保持される。すなわち、本発明によるホール効果
磁気センサは、非常に薄く構成することが可能である。
【００２５】請求項２記載の本発明の特徴によれば、ホ
ール効果磁気センサを非常に薄く構成できるので、かか
る磁気センサを、２０Ｇｂｉｔ／ｉｎｃｈ2 に達する高
密度の書込み／読出しを実行できる高密度薄膜磁気ヘッ
ドに一体的に搭載することが可能である。
【００２６】請求項３記載の本発明の特徴によれば、前
記デルタドープ層を前記第１および第２のバリア層の双
方に形成することにより、前記第１のバリア層の下主
面、すなわち第１の主面から上方に延在する表面空乏層
の影響および前記第２のバリア層の上主面、すなわち第
２の主面から下方に延在する表面空乏層の影響を、いず
れも遮蔽することができる。このため、ホール効果磁気
センサの厚さををより一層減少させることができる。
【００２７】請求項４記載の本発明の特徴によれば、デ
ルタドープ層の不純物面密度を十分高く設定することに
より、表面空乏層の量子井戸層中のキャリアに対する影
響を効果的に遮蔽することができる。
【００２８】請求項５記載の本発明の特徴によれば、ホ
ール効果磁気センサを一体的に組み込んだ高密度薄膜磁
気ヘッドを構成することができる。かかるホール効果磁
気センサは非常に薄く形成できるため、高密度の書込み
読出しを実行できる高密度薄膜磁気ヘッドに一体的に搭
載することが可能である。
【００２９】請求項６記載の本発明の特徴によれば、磁
気ヘッドのギャップ幅を５０ｎｍ以下に設定することに
より、２０Ｇｂｉｔ／ｉｎｃｈ2 に達する高密度の書込
み／読出しを実行できる高密度薄膜磁気ヘッドを構成す
ることができる。
【００３０】請求項７記載の本発明の特徴によれば、前
記第１および第２のバリア層を成長させる際に、少なく
とも一つの気相原料の供給を停止することによりエピタ
キシャル層の成長を停止させ、その間にドーパントガス
を供給することにより、第１および第２のバリア層中に
デルタドープ層を形成することができる。さらに、基板
を選択エッチングにより除去することにより、ホール効
果磁気センサを非常に薄く形成することができる。
【００３１】
【実施例】以下、本発明の第１実施例によるホール効果
磁気センサについて、図１を参照しながら説明する。
【００３２】図１を参照するに、ホール効果磁気センサ
はＡｌＡｓよりなるエッチングストッパ層３２を形成さ
れた半絶縁性ＧａＡｓ基板３１形成され、エッチングス
トッパ層３２上に形成された厚さが１０ｎｍの非ドープ
ＧａＡｓ層３１ａと、前記ＧａＡｓ層３１ａ上に形成さ
れた厚さが２０ｎｍの非ドープＡｌＧａＡｓ層３３と、
前記ＡｌＧａＡｓ層３３上に形成された厚さが数原子層
程度のデルタドープシリコン層３４と、前記シリコン層
３４上に形成された厚さが１０ｎｍの非ドープＡｌＧａ
Ａｓ層３５とを含む。ＡｌＧａＡｓ層３３および３５は
通常の組成Ａｌ 0.3 Ｇａ0.7 Ａｓを有し、通常のＭＢＥ
あるいはＭＯＣＶＤ法により形成される。一方、デルタ
ドープ層３４は１．３×１０12ｃｍ-2の面密度を有し、
後程説明するようにＡｌＧａＡｓ層３３の成長を停止さ
せた状態でシリコンを含んだドーパントガスを供給する
ことにより形成される。また、ＧａＡｓ基板３１はホー
ル効果磁気センサを構成する半導体積層構造体３０が形
成された後、エッチングストッパ層３２を使った選択エ
ッチングにより除去される。
【００３３】ＡｌＧａＡｓ層３５上には、非ドープＧａ
Ａｓよりなる量子井戸層３６が１０ｎｍの厚さに形成さ
れ、量子井戸層３６上には非ドープＡｌＧａＡｓ層３７
が１０ｎｍの厚さに形成される。さらに、ＡｌＧａＡｓ
層３７上には厚さが数原子層程度の層３４と同様なデル
タドープシリコン層３８が形成され、デルタドープシリ
コン層３８上にはさらに別のＡｌＧａＡｓ層３９が２０
ｎｍの厚さに形成される。また、層３９上には厚さが１
ｎｍの非ドープＧａＡｓ層４０が、キャップ層として形
成される。ＡｌＧａＡｓ層３７および３９は層３３およ
び３５と同様に、組成Ａｌ0.3 Ｇａ0.7 Ａｓを有する。
【００３４】このような構造体３０では、ＡｌＧａＡｓ
はＧａＡｓよりも大きなバンドギャップを有するため、
ＡｌＧａＡｓ層３３および３５あるいはＡｌＧａＡｓ層
３７および３９は、量子井戸層３６に対してそれぞれ上
側バリア層および下側バリア層として作用し、上下のバ
リア層の各々には、前記デルタドープ層３４あるいは３
８が含まれる。このような構造では、層３３から層３９
までの厚さは７０ｎｍにしかならない。
【００３５】図２は図１の構造体３０の垂直断面に沿っ
たバンド構造図を示す。ただし図中、ＥF はフェルミ準
位を、またＥC は伝導帯を表し、横軸は層４０の表面か
らはかった距離を示す。
【００３６】図２を参照するに、ＧａＡｓとＡｌＧａＡ
ｓの間の伝導帯下端のエネルギ差は、通常の熱平衡状態
ではおよそ０．２ｅＶ程度であるのに対し、デルタドー
プ層３８の上側の層４０あるいは層３９、あるいはデル
タドープ層３４の下側の層３３あるいは３１ａでは、伝
導帯下端のエネルギが、表面空乏層の影響で、フェルミ
準位ＥF に対して大きく上昇しているのがわかる。この
ような状態では、デルタドープ層３４あるいは３８を形
成しないと量子井戸層３６のエネルギがフェルミ準位Ｅ
F よりも高くなってしまい、量子井戸層３６に電子が蓄
積されない。換言すると、量子井戸層３６ではキャリア
が枯渇してしまい、ホール効果は生じない。
【００３７】図１の構造体３０では、高濃度のデルタド
ープ層３４，３８を形成することによりこのような表面
空乏層の影響が遮蔽され、量子井戸層３６はフェルミ準
位以下のエネルギレベルに保持される。その結果、積層
構造体の厚さが薄くても、量子井戸層３６中には確実に
二次元電子ガスが形成される。
【００３８】図３は図１の構造体３０を使った磁気セン
サを示す。
【００３９】図３を参照するに、磁気センサは構造体３
０の両端にオーミック電極４１，４２を形成し、直流電
源Ｅおよび抵抗Ｒよりなる電源回路から電流Ｉを注入す
る。注入された電流Ｉに対応して量子井戸層３６中を流
れるキャリアは、量子井戸層３６に平行に印加された磁
界Ｂに感応してホール効果を生じ、その結果構造体３０
の上下面上に形成された電極４３，４４の間にホール電
圧ＶH が発生する。かかる構成では、量子井戸層３６中
の二次元電子ガスの移動度が非常に大きく、また積層構
造体３０の厚さｄが非常に小さいため、得られるホール
電圧ＶH が大きく、非常に高い検出感度を実現できる。
【００４０】図４はかかるホール効果磁気センサを使っ
て、磁気記録媒体上の情報を、記録トラックに沿って読
み出す場合の概略的な構成を示す。
【００４１】図４を参照するに、磁気センサは磁気記録
媒体の記録面に垂直に保持され、記録面上に画成された
トラックに沿って記録面を走査する。かかる走査の結
果、磁気センサは記録面上の磁化Ｈに対応した磁界Ｂを
検出する。
【００４２】図５は図３，４に示したホール効果磁気セ
ンサの断面図を示す。
【００４３】図５を参照するに、磁気センサは基板３１
を除去した半導体積層構造体３０より構成されており、
半導体積層構造体３０の両端に形成されたオーミック電
極は、例えばＡｕ／Ａｕ−Ｇｅの積層よりなり、量子井
戸層３６に電子を注入し、あるいは電子を回収する。ま
た、非ドープＧａＡｓ層４０の上主面にはＡｕ−Ｇｅよ
りなる電極４３が、さらに非ドープＧａＡｓ層３１ａの
下主面には同じくＡｕ−Ｇｅよりなる電極４４が形成さ
れる。
【００４４】次に、図５のホール効果磁気センサを組み
込んだ、本発明の第２実施例による薄膜磁気ヘッドを図
６を参照しながら説明する。
【００４５】図６を参照するに、薄膜磁気ヘッドはガラ
ス等の基板５０上にその端面５０ａに接して形成され、
基板５０の上主面に形成されたFe-Ni 合金よりなる下側
ヨーク５１、前記下側ヨーク５１上に前記端面５０ａか
らやや離れて形成されたＳｉＯ2 あるいはＳｉＮよりな
る絶縁層５２、前記絶縁層５２上に形成されたＣｕ等よ
りなりコイルの一部を構成する導体層５３および前記導
体層５３上に形成された前記絶縁層５２と同様な絶縁層
５４を含み、前記絶縁層５４上には図５に示す構造のホ
ール効果磁気センサ５５が形成される。ここで、絶縁層
５２および５４はＣＶＤ法により形成され、導体層５３
は電界メッキにより形成される。また、ホール効果磁気
センサ５５は絶縁層５４上に接着剤により貼付けられ
る。
【００４６】ホール効果磁気センサ５５上にはＳｉＯ2
やＳｉＮよりなる別の絶縁層５６がＣＶＤ法で形成さ
れ、さらに前記導体層５３と同様な導体層５７が絶縁層
５６上に電界メッキにより形成される。層５２〜５７は
前記基板５０の端面５０ａからやや離れた位置に共通の
端面５０ｂを有する積層体を形成し、一方、かかる積層
体は、ＣＶＤ法等により形成されるＳｉＯ2 やＳｉＮよ
りなる別の絶縁層５８により覆われる。さらに、前記絶
縁層５８上にFe-Ni 合金よりなる上側ヨーク５９が形成
される。下側ヨーク５１と同様、上側ヨーク５９も電界
メッキ法により形成される。
【００４７】図６に示した構造では、上側ヨーク５９と
下側ヨーク５１とが、基板５０の端面５０ａにおいて相
互に接近し、絶縁層５８の厚さに対応する幅の磁気ギャ
ップｇを形成する。一方、磁気ギャップｇと反対側では
ヨーク５１と５９は図７（Ｃ）に示した従来の磁気ヘッ
ドの場合と同様に、互いに接続されている。従って、か
かる構成においては、ホール効果磁気センサの厚さが非
常に薄いため、磁気センサをギャップ近傍に近接して形
成した場合でも、磁気ギャップの幅を非常に小さく、例
えば５０ｎｍ以下に設定できる。かかる薄膜磁気ヘッド
では、導体層５３，５７を駆動することにより磁気ギャ
ップに磁束を発生させ、磁気記録媒体に２０Ｇｂｉｔ／
ｉｎｃｈ2 を超える高密度の磁気記録を行なうことがで
きる。また、磁気記録媒体上の非常に微小な磁化スポッ
トからの磁束を、磁気ギャップｇに近接して形成された
ホール効果磁気センサ５５により検出することにより、
非常に高感度の読出しを行なうことができる。
【００４８】なお、図５に示す本発明によるホール効果
磁気センサでは、量子井戸層３６はＧａＡｓに限定させ
るものではなく、ＩｎＧａＡｓを量子井戸層３６として
使い、バリア層３３，３５，３７および３９としてＩｎ
ＡｌＡｓを使ってもよい。さらに、量子井戸層３６とし
てＧａＡｓを使い、バリア層３３，３５，３７および３
９としてＩｎＧａＰを使ってもよい。
【００４９】また、図１あるいは図５の構成において、
半導体積層構造体３０の下に基板を残す場合には、基板
側からの表面空乏層は量子井戸層３６に到達しないた
め、デルタドープ層３４を省略することができる。
【００５０】本発明は、上記各実施例に限定されるもの
ではなく、特許請求の範囲に記載した要旨内においてさ
まざまな変形・変更が可能である。
【００５１】
【発明の効果】本発明によれば、量子井戸層を挟持する
バリア層中にデルタドープ層を形成し、量子井戸層を表
面空乏層から遮蔽することにより、ホール効果磁気セン
サを構成する半導体積層構造体の厚さを非常に薄くする
ことが可能になり、またかかる薄いホール効果磁気セン
サを薄膜磁気ヘッドに使用することにより、非常に高密
度の書込み・読出しのできる磁気ヘッドを構成すること
ができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例によるホール効果磁気セン
サに使われる半導体積層構造体の構成を示す図である。
【図２】図１の半導体積層構造体のバンド構造を示す図
である。
【図３】本発明の第１実施例によるホール効果磁気セン
サの全体構成を示す図である。
【図４】図３のホール効果磁気センサによる、磁気記録
媒体上の情報の読出しを説明する図である。
【図５】本発明の第１実施例によるホール効果磁気セン
サの垂直断面図である。
【図６】本発明の第１実施例によるホール効果磁気セン
サを組み込んだ、本発明の第２実施例による薄膜磁気ヘ
ッドの構成を示す図である。
【図７】（Ａ）〜（Ｄ）は従来の薄膜磁気ヘッドの構成
を示す図である。
【図８】（Ａ），（Ｂ）は二次元電子ガスを使った従来
のホール効果磁気センサの概略的構成を示す図である。
【図９】図８（Ａ），（Ｂ）に示すホール効果磁気セン
サを構成する半導体積層構造体の構成を示す図である。
【図１０】超高密度記録を行なう磁気記録媒体上の記録
マークの例を示す図である。
【図１１】本発明が解決しようとする問題点を説明する
図である。
【符号の説明】
１ 薄膜磁気ヘッド １ａ コイルパターン １ｂ，１ｃ 接続パッド １ｄ-1 下側ヨーク １ｄ-2 上側ヨーク １ｇ 磁気ギャップ ２ キャリア ２ａ キャリア端面 ２ｂ 流体軸受面 ２１ 半導体積層構造体 ２１-1 活性層 ２１-2 スペーサ層 ２１-3 電子供給層 ２１-4 コンタクト層 ２２Ａ〜２２Ｄ 電極 ３１，２１１ 基板 ３２ エッチングストッパ ３１ａ，４０ キャップ層 ３３，３５ 下側バリア層 ３４，３８ デルタドープ層 ３６ 量子井戸層 ３７，３９ 上側バリア層 ４１，４２ オーミック電極 ４３，４４ ホール効果検出電極 ５０ ガラス基板 ５０ａ 基板端面 ５１ 下側ヨーク ５２，５４，５６，５８ 絶縁層 ５３，５７ 導体層 ５５ ホール効果磁気センサ ５９ 上側ヨーク ２１１ バッファ層 ２１２，２１３ 第１の超格子構造 ２１４〜２１７ 第２の超格子構造 ２１８ キャップ層 ２２１ 超格子構造
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０１Ｌ 29/06 29/778 21/338 29/812

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 相互に対向する第１および第２の主面に
    より画成され、第１のバンドギャップを有する非ドープ
    半導体層よりなる第１のバリア層と；前記第１のバリア
    層の前記第２の主面上に形成され、相互に対向する第１
    および第２の主面により画成され、前記第１のバンドギ
    ャップよりも実質的に小さい第２のバンドギャップを有
    する非ドープ半導体層よりなる量子井戸層と；前記量子
    井戸層の前記第２の主面上に形成され、相互に対向する
    第１および第２の主面により画成され、前記第２のバン
    ドギャップよりも実質的に大きい第３のバンドギャップ
    を有する非ドープ半導体層よりなる第２のバリア層とよ
    りなる半導体積層構造体を有するホール効果磁気センサ
    において：前記第１および第２のバリア層の少なくとも
    一方は、数原子層以下の厚さを有しドーパントを含むデ
    ルタドープ層を含み；前記ホール効果磁気センサはさら
    に、 前記量子井戸層にオーミック接触し、前記量子井戸層に
    キャリアを注入するソース電極と；前記量子井戸層にオ
    ーミック接触し、前記量子井戸層からキャリアを回収す
    るドレイン電極と；前記第１のバリア層の前記第１の主
    面上に形成され、前記量子井戸層中に生じるホール電圧
    を検出する第１のホール電極と；前記第２のバリア層上
    の前記第２の主面上に形成され、前記量子井戸層中に生
    じるホール電圧を検出する第２のホール電極とよりなる
    ことを特徴とするホール効果磁気センサ。
  2. 【請求項２】 前記半導体積層構造体が、前記第１のバ
    リア層の前記第１の主面と前記第２のバリア層の前記第
    ２の主面との間において、７０ｎｍ以下の厚さを有する
    ことを特徴とする請求項１記載のホール効果磁気セン
    サ。
  3. 【請求項３】 前記デルタドープ層を前記第１のバリア
    層と前記第２のバリア層の双方に形成したことを特徴と
    する請求項１または２記載のホール効果磁気センサ。
  4. 【請求項４】 前記デルタドープ層は約１×１０12ｃｍ
    -2の面密度にドープされていることを特徴とする請求項
    １〜３のいずれか一項記載のホール効果磁気センサ。
  5. 【請求項５】 基板と；前記基板上に形成され、第１の
    端と第２の端との間を延在する下側磁気ヨーク層と；前
    記下側磁気ヨーク層上に、前記第１の磁性層から離間し
    て形成され、前記第１の端に対応する第３の端と前記第
    ２の端に対応する第４の端との間を延在し、前記第４の
    端において前記下側磁気ヨーク層の前記第２の端に接続
    され、前記第３の端において前記下側磁気ヨーク層の前
    記第１の端に近接し磁気ギャップを形成する上側磁気ヨ
    ーク層と；前記下側磁気ヨーク層と前記上側磁気ヨーク
    層との間に形成され、絶縁層中に埋設された下側導体パ
    ターンと；前記下側導体パターンと前記上側磁気ヨーク
    層との間に形成され、絶縁層中に埋設された上側導体パ
    ターンとを備え、前記下側導体パターンと前記上側導体
    パターンとは記録信号に対応した記録磁界を発生するコ
    イルを形成する薄膜磁気ヘッドにおいて、 前記下側導体パターンと前記上側導体パターンとの間に
    形成されたホール効果磁気センサを含み、 前記ホール効果磁気センサは、 相互に対向する第１および第２の主面により画成され、
    第１のバンドギャップを有する非ドープ半導体層よりな
    る第１のバリア層と；前記第１のバリア層の前記第２の
    主面上に形成され、相互に対向する第１および第２の主
    面により画成され、前記第１のバンドギャップよりも実
    質的に小さい第２のバンドギャップを有する非ドープ半
    導体層よりなる量子井戸層と；前記量子井戸層の前記第
    ２の主面上に形成され、相互に対向する第１および第２
    の主面により画成され、前記第２のバンドギャップより
    も実質的に大きい第３のバンドギャップを有する非ドー
    プ半導体層よりなる第２のバリア層と；前記第１および
    第２のバリア層の少なくとも一方は、数原子層以下の厚
    さを有しドーパントを含むデルタドープ層と；前記量子
    井戸層にオーミック接触し、前記量子井戸層にキャリア
    を注入するソース電極と；前記量子井戸層にオーミック
    接触し、前記量子井戸層からキャリアを回収するドレイ
    ン電極と；前記第１のバリア層の前記第１の主面上に形
    成され、前記量子井戸層中に生じるホール電圧を検出す
    る第１のホール電極と；前記第２のバリア層上の前記第
    ２の主面上に形成され、前記量子井戸層中に生じるホー
    ル電圧を検出する第２のホール電極とよりなることを特
    徴とする薄膜磁気ヘッド。
  6. 【請求項６】 前記磁気ギャップは実質的に５０ｎｍ以
    下の値を有することを特徴とする請求項５記載の薄膜磁
    気ヘッド。
  7. 【請求項７】 基板上に第１の元素を含む第１の気相原
    料と、周期律表上で前記第１の元素と異なった族に属す
    る第２の元素を含む第２の気相原料とを供給し、前記第
    １および第２の元素よりなり、第１のバンドギャップを
    有する半導体材料よりなる第１のバリア層を成長させる
    工程と；前記第１および第２の気相原料のいずれか一方
    の供給を停止し、ドーパントを含むドーパント原料を供
    給する工程と；前記ドーパント原料の供給を停止し、前
    記第１および第２の気相原料の供給を再開し、前記第１
    のバリア層の成長を継続する工程と；前記第１のバリア
    層上に、第３の元素を含む第３の気相原料と、周期律表
    上で前記第３の元素と異なった族に属する第４の元素を
    含む第４の気相原料とを供給し、前記第３および第４の
    元素よりなり、前記第１のバンドギャップよりも小さい
    第２のバンドギャップを有する半導体材料よりなる量子
    井戸層を成長させる工程と；前記量子井戸層上に第５の
    元素を含む第５の気相原料と、周期律表上で前記第５の
    元素と異なった族に属する第６の元素を含む第６の気相
    原料とを供給し、前記第５および第６の元素よりなり、
    前記第２のバンドギャップよりも大きい第３のバンドギ
    ャップを有する半導体材料よりなる第２のバリア層を成
    長させる工程と；前記第５および第６の気相原料のいず
    れか一方の供給を停止し、ドーパントを含むドーパント
    原料を供給する工程と；前記ドーパント原料の供給を停
    止し、前記第５および第６の気相原料の供給を再開し、
    前記第２のバリア層の成長を継続する工程と；前記基板
    を選択エッチングにより除去する工程とよりなることを
    特徴とするホール効果磁気センサの製造方法。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003533894A (ja) * 2000-05-19 2003-11-11 キネテイツク・リミテツド 磁場センサ
JP2011505964A (ja) * 2007-12-12 2011-03-03 カーディアック ペースメイカーズ， インコーポレイテッド ホールセンサを備えた移植式医療用デバイス
JP2011146627A (ja) * 2010-01-18 2011-07-28 Asahi Kasei Electronics Co Ltd ＧａＡｓホール素子

Families Citing this family (63)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6195228B1 (en) * 1997-01-06 2001-02-27 Nec Research Institute, Inc. Thin, horizontal-plane hall sensors for read-heads in magnetic recording
JP3477638B2 (ja) * 1999-07-09 2003-12-10 科学技術振興事業団 強磁性２重量子井戸トンネル磁気抵抗デバイス
EP1218700B1 (en) 1999-09-17 2006-12-27 Melexis NV Multi-mode hall-effect sensor
US6580269B2 (en) * 2000-04-14 2003-06-17 Melexis Uk Ltd. Magnetic sensing devices and systems
US6773949B2 (en) * 2001-07-31 2004-08-10 The Board Of Trustees Of The University Of Illinois Semiconductor devices and methods
CA2455230A1 (en) * 2001-07-31 2003-02-13 The Board Of Trustees Of The University Of Illinois Coupled quantum dot and quantum well semiconductor device and method of making the same
JP3955195B2 (ja) * 2001-08-24 2007-08-08 株式会社日立グローバルストレージテクノロジーズ 磁界センサー及び磁気ヘッド
US6777926B2 (en) * 2002-08-02 2004-08-17 Honeywell International Inc. Phase stability of non-sinusoidal signals utilizing two differential halls
US7440227B2 (en) * 2005-02-28 2008-10-21 Hitachi Global Storage Technologies Netherlands B.V. Magnetic head having a hall effect sensor and circuit for detecting recorded bits from magnetic recording media
EP2000814B1 (en) * 2007-06-04 2011-10-26 Melexis NV Magnetic field orientation sensor
GB0723973D0 (en) * 2007-12-07 2008-01-16 Melexis Nv Hall sensor array
JP4934582B2 (ja) * 2007-12-25 2012-05-16 株式会社日立製作所 スピンホール効果素子を用いた磁気センサ、磁気ヘッド及び磁気メモリ
US8159791B2 (en) 2008-02-06 2012-04-17 Hitachi Global Storage Technologies Netherlands B.V. Magnetoresistive sensor having quantum well structure and a trapping layer for preventing charge carrier migration
US20090218563A1 (en) * 2008-02-28 2009-09-03 Bruce Alvin Gurney Novel fabrication of semiconductor quantum well heterostructure devices
US8107197B2 (en) * 2008-12-30 2012-01-31 Hitachi Global Storage Technologies Netherlands B.V. Slider with integrated writer and semiconductor heterostucture read sensor
US9062990B2 (en) 2011-02-25 2015-06-23 Allegro Microsystems, Llc Circular vertical hall magnetic field sensing element and method with a plurality of continuous output signals
US8786279B2 (en) 2011-02-25 2014-07-22 Allegro Microsystems, Llc Circuit and method for processing signals generated by a plurality of sensors
US8729890B2 (en) 2011-04-12 2014-05-20 Allegro Microsystems, Llc Magnetic angle and rotation speed sensor with continuous and discontinuous modes of operation based on rotation speed of a target object
US8860410B2 (en) 2011-05-23 2014-10-14 Allegro Microsystems, Llc Circuits and methods for processing a signal generated by a plurality of measuring devices
US8890518B2 (en) 2011-06-08 2014-11-18 Allegro Microsystems, Llc Arrangements for self-testing a circular vertical hall (CVH) sensing element and/or for self-testing a magnetic field sensor that uses a circular vertical hall (CVH) sensing element
US8793085B2 (en) 2011-08-19 2014-07-29 Allegro Microsystems, Llc Circuits and methods for automatically adjusting a magnetic field sensor in accordance with a speed of rotation sensed by the magnetic field sensor
US8922206B2 (en) 2011-09-07 2014-12-30 Allegro Microsystems, Llc Magnetic field sensing element combining a circular vertical hall magnetic field sensing element with a planar hall element
US9285438B2 (en) 2011-09-28 2016-03-15 Allegro Microsystems, Llc Circuits and methods for processing signals generated by a plurality of magnetic field sensing elements
US9046383B2 (en) 2012-01-09 2015-06-02 Allegro Microsystems, Llc Systems and methods that use magnetic field sensors to identify positions of a gear shift lever
US9182456B2 (en) 2012-03-06 2015-11-10 Allegro Microsystems, Llc Magnetic field sensor for sensing rotation of an object
US10215550B2 (en) 2012-05-01 2019-02-26 Allegro Microsystems, Llc Methods and apparatus for magnetic sensors having highly uniform magnetic fields
US8749005B1 (en) 2012-12-21 2014-06-10 Allegro Microsystems, Llc Magnetic field sensor and method of fabricating a magnetic field sensor having a plurality of vertical hall elements arranged in at least a portion of a polygonal shape
US9606190B2 (en) 2012-12-21 2017-03-28 Allegro Microsystems, Llc Magnetic field sensor arrangements and associated methods
US9417295B2 (en) 2012-12-21 2016-08-16 Allegro Microsystems, Llc Circuits and methods for processing signals generated by a circular vertical hall (CVH) sensing element in the presence of a multi-pole magnet
US9548443B2 (en) 2013-01-29 2017-01-17 Allegro Microsystems, Llc Vertical Hall Effect element with improved sensitivity
US9389060B2 (en) 2013-02-13 2016-07-12 Allegro Microsystems, Llc Magnetic field sensor and related techniques that provide an angle error correction module
US9377285B2 (en) 2013-02-13 2016-06-28 Allegro Microsystems, Llc Magnetic field sensor and related techniques that provide varying current spinning phase sequences of a magnetic field sensing element
US9099638B2 (en) 2013-03-15 2015-08-04 Allegro Microsystems, Llc Vertical hall effect element with structures to improve sensitivity
US9400164B2 (en) 2013-07-22 2016-07-26 Allegro Microsystems, Llc Magnetic field sensor and related techniques that provide an angle correction module
US9312473B2 (en) 2013-09-30 2016-04-12 Allegro Microsystems, Llc Vertical hall effect sensor
US10120042B2 (en) 2013-12-23 2018-11-06 Allegro Microsystems, Llc Magnetic field sensor and related techniques that inject a synthesized error correction signal into a signal channel to result in reduced error
US9574867B2 (en) 2013-12-23 2017-02-21 Allegro Microsystems, Llc Magnetic field sensor and related techniques that inject an error correction signal into a signal channel to result in reduced error
US9547048B2 (en) 2014-01-14 2017-01-17 Allegro Micosystems, LLC Circuit and method for reducing an offset component of a plurality of vertical hall elements arranged in a circle
US9753097B2 (en) 2014-05-05 2017-09-05 Allegro Microsystems, Llc Magnetic field sensors and associated methods with reduced offset and improved accuracy
US9448288B2 (en) 2014-05-20 2016-09-20 Allegro Microsystems, Llc Magnetic field sensor with improved accuracy resulting from a digital potentiometer
US9640389B2 (en) 2014-06-17 2017-05-02 Brolis Semiconductors Ltd. High-mobility semiconductor heterostructures
US9823092B2 (en) 2014-10-31 2017-11-21 Allegro Microsystems, Llc Magnetic field sensor providing a movement detector
US9638766B2 (en) 2014-11-24 2017-05-02 Allegro Microsystems, Llc Magnetic field sensor with improved accuracy resulting from a variable potentiometer and a gain circuit
US9293160B1 (en) 2015-02-06 2016-03-22 HGST Netherlands B.V. Magnetic stabilization and scissor design for anomalous hall effect magnetic read sensor
US9684042B2 (en) 2015-02-27 2017-06-20 Allegro Microsystems, Llc Magnetic field sensor with improved accuracy and method of obtaining improved accuracy with a magnetic field sensor
US11163022B2 (en) 2015-06-12 2021-11-02 Allegro Microsystems, Llc Magnetic field sensor for angle detection with a phase-locked loop
US9739848B1 (en) 2016-02-01 2017-08-22 Allegro Microsystems, Llc Circular vertical hall (CVH) sensing element with sliding integration
US9739847B1 (en) 2016-02-01 2017-08-22 Allegro Microsystems, Llc Circular vertical hall (CVH) sensing element with signal processing
US10481220B2 (en) 2016-02-01 2019-11-19 Allegro Microsystems, Llc Circular vertical hall (CVH) sensing element with signal processing and arctangent function
US10385964B2 (en) 2016-06-08 2019-08-20 Allegro Microsystems, Llc Enhanced neutral gear sensor
US10585147B2 (en) 2016-06-14 2020-03-10 Allegro Microsystems, Llc Magnetic field sensor having error correction
US10739164B2 (en) 2017-01-27 2020-08-11 Allegro Microsystems, Llc Circuit for detecting motion of an object
US10043941B1 (en) 2017-01-31 2018-08-07 International Business Machines Corporation Light emitting diode having improved quantum efficiency at low injection current
US10495701B2 (en) 2017-03-02 2019-12-03 Allegro Microsystems, Llc Circular vertical hall (CVH) sensing element with DC offset removal
DE102017208418A1 (de) 2017-05-18 2018-11-22 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Herstellen einer nanokristallinen, gassensitiven Schichtstruktur, entsprechende nanokristalline, gassensitive Schichtstruktur, und Gassensor mit einer entsprechenden nanokristallinen, gassensitiven Schichtstruktur
WO2018215388A1 (en) 2017-05-22 2018-11-29 Uab Brolis Semiconductors Tunable hybrid iii-v/ iv laser sensor system-on-a-chip for real-time monitoring of a blood constituent concentration level
DK4376236T3 (da) 2018-02-02 2025-10-13 Brolis Sensor Tech Uab Bølgelængdebestemmelse for bredt justerbare lasere og lasersystemer deraf
US10823586B2 (en) 2018-12-26 2020-11-03 Allegro Microsystems, Llc Magnetic field sensor having unequally spaced magnetic field sensing elements
US11605778B2 (en) 2019-02-07 2023-03-14 Lake Shore Cryotronics, Inc. Hall effect sensor with low offset and high level of stability
US11237020B2 (en) 2019-11-14 2022-02-01 Allegro Microsystems, Llc Magnetic field sensor having two rows of magnetic field sensing elements for measuring an angle of rotation of a magnet
US11280637B2 (en) 2019-11-14 2022-03-22 Allegro Microsystems, Llc High performance magnetic angle sensor
US11802922B2 (en) 2021-01-13 2023-10-31 Allegro Microsystems, Llc Circuit for reducing an offset component of a plurality of vertical hall elements arranged in one or more circles
US11473935B1 (en) 2021-04-16 2022-10-18 Allegro Microsystems, Llc System and related techniques that provide an angle sensor for sensing an angle of rotation of a ferromagnetic screw

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0691287B2 (ja) * 1988-10-03 1994-11-14 工業技術院長 ヘテロ接合磁気センサ
FR2648941B1 (fr) * 1989-06-27 1991-09-06 Thomson Csf Tete de lecture magnetique a effet hall
US5543988A (en) * 1993-04-30 1996-08-06 International Business Machines Corporation Hall sensor with high spatial resolution in two directions concurrently

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003533894A (ja) * 2000-05-19 2003-11-11 キネテイツク・リミテツド 磁場センサ
JP4896338B2 (ja) * 2000-05-19 2012-03-14 キネテイツク・リミテツド 磁場センサ
JP2011505964A (ja) * 2007-12-12 2011-03-03 カーディアック ペースメイカーズ， インコーポレイテッド ホールセンサを備えた移植式医療用デバイス
JP2011146627A (ja) * 2010-01-18 2011-07-28 Asahi Kasei Electronics Co Ltd ＧａＡｓホール素子

Also Published As

Publication number Publication date
US5657189A (en) 1997-08-12

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