Датчик магнитного поля

Союз СоввтсиихСоциапистичвсиихРвспубиии ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ и 930175 6 ) Дополнительное к авт. саид-ву22)Заявлено 23,07.80 (2) 2964390/18-21(51)М. Кл. С 01 Ъ 33/00 с присоелинением заявки,рв 9 мударстйнай квинтвт СССР аю данаи. наабрвтеннЯ н еткрцтнЯ.44(088.8) Э.И.Адомайтис, Ю.К.Пожела, К.К,Сталерайтис и ,"Й,Шилальниквс ф сии,Ордена Трудового Красного Знамени институт фиэикй полупроводников АН Литовской ССР(54) ДАТЧИК .МАГНИТНОГО ПОЛЯ Изобретение относится к технике магнитных измерений, в частности, к полупроводниковым магниточувствительным устройствам, и может быть использовано для определения параметров магнитного поля,Известен датчик магнитного поля, содержащий полупроводниковую пластину с омическими контактами, располо 10 женными на ее противоположных .сторонах 11.Недостатком этого датчика является малая чувствительность вследствие небольшого начального сопротивления1 пластины, обусловленного ее конфигурацией.Известен другой датчик магнитного поля, содержащий полупроводниковую пластину с двумя омическими контактами, расположенными на ее противоположных боковых гранях 21.Полезный сигнал снимается с,помощью холловских электродов, размещенных на двух других гранях пластины,Недостатками известного датчикаявляются невысокая чувствительностьи низкий уровень выходного сигналапри больших рабочих токах,Цель изобретения - повышение чувствительности. Поставленная цель достигается тем, что в датчик магнитного поля, содержащий полупроводниковую пластину с двумя омическими контактами, размещенными на ее противоположных боковых гранях, дополнительно введена вторая полупроводниковая пластина иэ материала противоположного типа проводимости с двумя омическими контактами, размещенными на ее противоположных боковых гранях, и расположенная на поверхности первой пластины, при этом омические контакты первой и второй пластин симметричны относи. тельно плоскости раздела пластин,вы 3 93017полненной в виде р-и перехода, апластины соединены последовательно.На чертеже изображена блок-схемаустройства с датчиком магнитного поля, 5Датчик 1 магнитного поля содержитполупроводниковую пластину 2, наповерхности которой размещена втораяполупроводниковая пластина 3 противоположного типа проводимости. На боковых гранях пластины 2 размещеныомические контакты 4 и 5. На боковыхгранях второй пластины 3 размещеныомические контакты 6 и 7, расположенные симметрично омическим контактам4 и 5 относительно плоскости раздела.8 выполненной в виде р-и перехода.Пластины 2 и 3 соединены последовательно,Для обеспечения рабочего режима кпластинам 2 и 3 подключен источник 9тока и индикатор 10,Датчик магнитного поля работаетследующим образом.При пропускании тока от источника 9 через омические контакты 4-7 взапорном направлении, на плоскости8 и на пластинах 2 и 3, параллельныхр-и переходу создается падение напряжения. Таким образом, в полупроводниковом элементе в направлении,параллельном плоскости 8 запертогор"п перехода, носители заряда приобретают значительную скорость.При помещении датчика магнитногополя 1 в магнитное поле, вектор ин 3дукции которого параллелен плоскости8 и перпендикулярен направлению тока, возникает сила Лоренца, действующая на движущиеся заряды,Таким образом, в направлении силы Лоренца (перпендикулярной плоскости 8) при закорачивании омическихконтактов 5 и 7 или 5 и 6 возникаетсоответственно противонаправленное45или однонаправленное движение электронов и дырок, Следовательно, с изменением величины индукции магнитногополя, меняются потоки зарядов череззапорный слой, обуславливающие изме 5 4нение сопротивления датчика 1 и напряжения на нем, регистрируемого индикатором 10.Благодаря тому, что большую дрейфовую скорость носители заряда приобретают по обе стороны запертого слоя, чувствительность предлагаемого датчика к магнитному полю более чем на порядок превышает чувствительность известных датчиков. Датчик магнитного поля можно реализовать с использованием полупроводникового элемента, запорный слой которого образован ге.теропереходом, варизенной структурой и т.д.Полупроводниковый элемент устройства может быть выполнен с использованием широкого класса полупроводниковых материалов., причем он легко реализуется по планарной технологии.Формула изобретенияДатчик магнитного Ноля, содержащий полупроводниковую пластину с двумя омическими контактами, размещенными на ее противоположных боковыхгранях, о т л и ч а ю щ и й с я ,тем,что, с. целью повышения чувствительности, в него дополнительно введенавторая полупроводниковая пластина изматериала противоположного типа проводимости с двумя омическими контактами, размещенными на ее противоположных боковых гранях, и расположенная на поверхности первой пластины,при этом омические контакты первой и,второй пластин симметричны относительно плоскости раздела пластин,выполненной в виде р-и перехода, апластины соединены последовательно.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Викулин И.И.Стафеев В.И. Полупроводниковые датчики. М., "Советское радио", 1975, с. 74,2. Кобус А., Тушинский Я. ДатчикиХолла и магниторезисторы. М "Энергия", 1971, с. 32.930175 Составитель В.Новожиедактор В. Лазаренко Техред Т. Фантаг е ееть т тевеют те ректорМ.Демч 46 58 Тираж 719НИИПИ Государственного комитета ССпо делам изобретений и открытий13035, Москва, Ж, Раушская наб.Ю исное ак Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4