RU2328013C1 - Magnetic field sensor - Google Patents
Magnetic field sensor Download PDFInfo
- Publication number
- RU2328013C1 RU2328013C1 RU2006136444/28A RU2006136444A RU2328013C1 RU 2328013 C1 RU2328013 C1 RU 2328013C1 RU 2006136444/28 A RU2006136444/28 A RU 2006136444/28A RU 2006136444 A RU2006136444 A RU 2006136444A RU 2328013 C1 RU2328013 C1 RU 2328013C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- gate
- channel
- magnetic field
- field
- gate insulator
- Prior art date
Links
- 239000012212 insulator Substances 0.000 claims abstract description 13
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims abstract description 10
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims description 4
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 abstract description 6
- 230000005669 field effect Effects 0.000 abstract description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 abstract description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000005355 Hall effect Effects 0.000 description 2
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Hall/Mr Elements (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области первичных преобразователей магнитного поля и может быть использовано в сенсорной аппаратуре, используемой в автоэлектронике, автоматике и робототехнике, измерительной техники, системах навигации и ориентации, безопасности, экологического мониторинга.The invention relates to the field of primary magnetic field converters and can be used in sensor equipment used in auto electronics, automation and robotics, measurement technology, navigation and orientation systems, safety, environmental monitoring.
Известен двухзатворный полевой транзистор на основе полупроводника (например, Si), содержащий области стока, канала, истока, подзатворный диэлектрик на поверхности канала и два не соприкасающихся затвора, расположенных друг за другом на подзатворном диэлектрике (J.P.Colinge Silicon-On-Insulator Technology: Materials to VLSI, Kluwer Acad. Publ., 1997, p.200).A semiconductor-based two-gate field-effect transistor (for example, Si) is known, containing a drain, channel, source, gate gate dielectric region on the channel surface and two non-contacting gates located one after another on a gate dielectric (JPColinge Silicon-On-Insulator Technology: Materials to VLSI, Kluwer Acad. Publ., 1997, p.200).
Однако такой транзистор не обладает чувствительностью к магнитному полю, что не позволяет использовать его в качестве датчика магнитного поля.However, such a transistor is not sensitive to the magnetic field, which does not allow using it as a magnetic field sensor.
Известен датчик магнитного поля типа полевого датчика Холла, содержащий области истока, канала, стока, сформированные в слое кремния структуры «кремний на изоляторе», подзатворный диэлектрик на поверхности канала, затвор на поверхности подзатворного диэлектрика, скрытый в кремниевой подложке диэлектрический слой, расположенный под каналом, причем подложка выполняет роль второго затвора (Мордкович В.Н. и др. Полевой датчик Холла - новый тип преобразователя магнитного поля. Датчики и системы, 2003, №7, с.33-37).A known magnetic field sensor such as a field Hall sensor, containing the source region, channel, drain formed in the silicon layer of the silicon on the insulator, a gate insulator on the channel surface, a gate on the surface of the gate dielectric, a dielectric layer hidden under the channel, located under the channel moreover, the substrate acts as a second shutter (Mordkovich VN et al. Field Hall sensor - a new type of magnetic field transducer. Sensors and systems, 2003, No. 7, p. 33-37).
Такой датчик обладает чувствительностью к слабым магнитным полям, но его недостатком является высокая стоимость, обусловленная высокой стоимостью структур «кремний на изоляторе».Such a sensor is sensitive to weak magnetic fields, but its disadvantage is the high cost due to the high cost of the silicon on insulator structures.
Известен принятый за прототип датчик магнитного поля на основе двухстокового полевого транзистора (R.S.Popovic Hall Effect Devices IoP, Publishing Ltd, 2004., p.357), сформированный на основе полупроводника (например, Si) и содержащий области истока, канала, двух стоков, подзатворный диэлектрик на поверхности полупроводника над каналом и затвор, расположенный на поверхности подзатворного диэлектрика.Known adopted for the prototype magnetic field sensor based on a two-line field-effect transistor (RSPopovic Hall Effect Devices IoP, Publishing Ltd, 2004., p.357), formed on the basis of a semiconductor (for example, Si) and containing the source region, channel, two sinks, a gate insulator on the surface of the semiconductor above the channel; and a gate located on the surface of the gate insulator.
Однако такой датчик магнитного поля не обладает достаточной чувствительностью к слабым магнитным полям.However, such a magnetic field sensor does not have sufficient sensitivity to weak magnetic fields.
Предлагаемое изобретение решает задачу создания дешевых высокочувствительных датчиков магнитного поля.The present invention solves the problem of creating cheap highly sensitive magnetic field sensors.
Техническим результатом, полученным при решении этой задачи, является повышение чувствительности датчиков магнитного поля на основе двухстокового полевого транзистора.The technical result obtained in solving this problem is to increase the sensitivity of magnetic field sensors based on a two-line field-effect transistor.
Поставленная задача достигается в конструкции магнитного датчика, сформированного на основе полупроводника (например, Si) и содержащего области истока, канала, двух стоков, подзатворный диэлектрик на поверхности полупроводника над каналом и затвор, расположенный на поверхности подзатворного диэлектрика, новизна которой заключается в том, что датчик дополнительно содержит еще один затвор, причем оба затвора расположены на подзатворном диэлектрике друг за другом.The problem is achieved in the design of a magnetic sensor formed on the basis of a semiconductor (for example, Si) and containing a source region, a channel, two sinks, a gate insulator on the surface of the semiconductor above the channel and a gate located on the surface of the gate dielectric, the novelty of which is that the sensor further comprises another gate, both gate being located one after the other on the gate insulator.
Предлагаемая конструкция позволяет увеличить чувствительность к магнитному полю при существенно меньшей стоимости.The proposed design allows to increase the sensitivity to the magnetic field at a significantly lower cost.
Изобретение поясняется далее более подробно с ссылками на прилагаемые чертежи.The invention is explained in more detail below with reference to the accompanying drawings.
На фиг.1 дано поперечное сечение предлагаемого магнитного датчика. На фиг.2 - вид сверху.Figure 1 shows a cross section of the proposed magnetic sensor. Figure 2 is a top view.
Магнитный датчик изготовлен на основе полупроводника 1 (например, Si) и содержит области истока 2, канала 3, стока 4, подзатворный диэлектрик 5 на поверхности канала 3 и два затвора 6 и 7, расположенных друг за другом на поверхности подзатворного диэлектрика 5 над каналом 3 (фиг.1). При этом область стока 4 состоит из двух частей равного размера (фиг.2).The magnetic sensor is made on the basis of semiconductor 1 (for example, Si) and contains the
Датчик работает следующим образом.The sensor operates as follows.
В отсутствие магнитного поля значения выходных токов каждой из областей стоков 4 равны друг другу. При воздействии магнитного поля, вследствие эффекта Холла, упомянутые токи не равны друг другу, причем их разность пропорциональна индукции магнитного поля. Измерения слабых магнитных полей возможно при модуляции тока канала 3 с помощью подачи переменного напряжения на оба затвора 6 и 7. Наибольший эффект достигается в случае, когда частота модуляции тока канала 3 одним из затворов 6 или 7 отлична от частоты модуляции другим затвором.In the absence of a magnetic field, the values of the output currents of each of the areas of
Нижеприведенная таблица подтверждает преимущества, но не ограничивает использование предлагаемой конструкции магнитного датчика.The table below confirms the benefits, but does not limit the use of the proposed design of the magnetic sensor.
Как видно из таблицы, использование предлагаемого датчика позволяет увеличить чувствительность к магнитному полю при существенно меньшей стоимости его изготовления.As can be seen from the table, the use of the proposed sensor can increase the sensitivity to the magnetic field at a significantly lower cost of its manufacture.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2006136444/28A RU2328013C1 (en) | 2006-10-17 | 2006-10-17 | Magnetic field sensor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2006136444/28A RU2328013C1 (en) | 2006-10-17 | 2006-10-17 | Magnetic field sensor |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2328013C1 true RU2328013C1 (en) | 2008-06-27 |
Family
ID=39680202
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2006136444/28A RU2328013C1 (en) | 2006-10-17 | 2006-10-17 | Magnetic field sensor |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2328013C1 (en) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1532884A1 (en) * | 1987-07-23 | 1989-12-30 | Предприятие П/Я В-8855 | Converter of small variations of active conductivity of primary capacitance transducer |
| RU2175795C1 (en) * | 2000-12-25 | 2001-11-10 | Московский государственный институт стали и сплавов (технологический университет) | Insulated-gate field-effect transistor |
| WO2006074989A2 (en) * | 2005-01-11 | 2006-07-20 | Ecole Polytechnique Federale De Lausanne | Hall sensor and method of operating a hall sensor |
-
2006
- 2006-10-17 RU RU2006136444/28A patent/RU2328013C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1532884A1 (en) * | 1987-07-23 | 1989-12-30 | Предприятие П/Я В-8855 | Converter of small variations of active conductivity of primary capacitance transducer |
| RU2175795C1 (en) * | 2000-12-25 | 2001-11-10 | Московский государственный институт стали и сплавов (технологический университет) | Insulated-gate field-effect transistor |
| WO2006074989A2 (en) * | 2005-01-11 | 2006-07-20 | Ecole Polytechnique Federale De Lausanne | Hall sensor and method of operating a hall sensor |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| МОРДКОВИЧ В.Н. И ДР. ПОЛЕВОЙ. ДАТЧИК ХОЛЛА - НОВЫЙ ТИП ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ МАГНИТНОГО ПОЛЯ. ДАТЧИКИ И СИСТЕМЫ, 2003, №7, с.33-37. * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3602611B2 (en) | Horizontal Hall element | |
| US8839677B2 (en) | Stress sensing devices and methods | |
| TW200710409A (en) | Method and structures for measuring gate tunneling leakage parameters of field effect transistors | |
| US8309951B2 (en) | Test structure for determining gate-to-body tunneling current in a floating body FET | |
| US9646554B2 (en) | Level shift circuit, gate driving circuit and display apparatus | |
| CN102608547B (en) | Field-effect magnetic sensor | |
| CN103081110A (en) | Multi-sensor integrated circuit device | |
| RU2328013C1 (en) | Magnetic field sensor | |
| CN104269425B (en) | magnetic field sensor | |
| Narang et al. | Investigation of dielectric-modulated double-gate junctionless MOSFET for detection of biomolecules | |
| Cortes-Ordonez et al. | Analysis and compact modeling of gate capacitance in organic thin-film transistors | |
| KR101901036B1 (en) | Load sensor using vertical transistor | |
| CA2194956C (en) | Capacitive measuring device with mosfet | |
| WO2016042707A1 (en) | Load sensor | |
| US8445961B2 (en) | Measuring floating body voltage in silicon-on-insulator (SOI) metal-oxide-semiconductor-field-effect-transistor (MOSFET) | |
| US10529631B1 (en) | Test structures and method for electrical measurement of FinFET fin height | |
| CN108807551B (en) | Thin film transistor, detection device and method for detecting pressure or illumination | |
| KR940004807A (en) | Semiconductor integrated circuit device and manufacturing method thereof | |
| KR101616490B1 (en) | Semiconductor device | |
| WO2015038131A3 (en) | Variable ice and methods for measuring sample properties with the same | |
| ATE523904T1 (en) | MAGNETIC RESISTANCE DEVICE | |
| KR102014313B1 (en) | Ambipolar transistor and electronic sensor of high sensitivity using thereof | |
| Gridchin et al. | A three-terminal silicon piezotransducer: General consideration and estimation of sensitivity | |
| RU2279632C2 (en) | Displacement converter | |
| Baranochnikov et al. | Specificity of Magnetic Measurements using the Controllable Hall Element as a Primary Magnetic Field Converter |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20081018 |
|
| NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20110420 |
|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20131018 |