1561-5405 10.24151/1561-5405 Proceedings of Universities. Electronics Scientifical and technical journal "Proceedings of Universities. Electronics" Научно-технический журнал «Известия высших учебных заведений. Электроника» 1561-5405 2587-9960 National Research University of Electronic Technology Национальный исследовательский университет "Московский институт электронной техники" 10.24151/1561-5405-2017-22-2-166-170621.3.087.92Элементы интегральной электроникиPhysical Model of SOI Field-Effect Hall SensorФизическая модель полевого датчика Холла на основе КНИ-структурыКоролев Михаил Александрович КоролевМихаил Александрович AleksandrovichKorolev MikhailKorolev Mikhail AleksandrovichПавлюк Михаил Ильич ПавлюкМихаил Ильич IlichPavlyuk MikhailPavlyuk Mikhail IlichДевликанова Светлана Сергеевна ДевликановаСветлана Сергеевна SergeevnaDevlikanova SvetlanaDevlikanova Svetlana SergeevnaНациональный исследовательский университет «МИЭТ», г. Москва, РоссияАО «ПКК Миландр», г. Москва, Россия166170http://ivuz-e.ru/issues/2-_2017/fizicheskaya_model_polevogo_datchika_kholla_na_osnove_kni_struktury/http://ivuz-e.ru/download/2_2017_1373.pdf

Studies in the field of creating new structures of Hall sensors with improved characteristics, in particular with increased magnetics sensitivity, are very promising. In this study, we derive an analytical model that explains the features of Hall-gate characteristics and appearance of the area of high magnetics sensitivity of the SOI field-effect Hall sensor. The simulation results in the Synopsys Sentaurus TCAD confirm the analytical model proposed in this work. The proposed physical model explains the features of the Hall-gate characteristics of SOI FEHS in a wide range of gate voltages and allows us to conclude that the SOI FEHS has two working areas of operation and their choice is determined by the specific conditions of the sensor application. It is necessary to select the mode of partially depletion and enhancement to achieve maximum magnetics sensitivity. It is advisable to select a full enhancement mode to provide high noise immunity.

Исследования в области создания новых структур датчиков Холла с улучшенными характеристиками, в частности с повышенной магниточувствительностью, широко востребованы. Предложена физическая модель, объясняющая особенности холл-затворной характеристики и возникновение области повышенной магниточувствительности КНИ полевого датчика Холла (КНИ ПДХ). Результаты моделирования в системе Synopsys TCAD подтверждают предложенную физическую модель функционирования КНИ ПДХ. Модель объясняет особенности холл-затворной характеристики КНИ ПДХ в широком диапазоне напряжений на затворе и позволяет сделать вывод, что КНИ ПДХ имеет две рабочие области функционирования и их выбор определяется конкретными условиями применения датчика. Для достижения максимальной магниточувствительности необходимо выбрать области неполного обеднения и обогащения. Для обеспечения высокой помехоустойчивости целесообразно выбрать режим полного обогащения.  

полевой датчик Холла на основе КНИповышенная магниточувствительностьрежим неполного обеднения и обогащениярежим полного обогащения Бараночников М.Л. Микромагнитоэлектроника. Т.1. – М.: ДМК Пресс, 2001. – 544 с.Some features of magnetometric and sensor devices based on the field effect Hall sensor / M.L. Baranochnikov, A.V. Leonov, V.N. Mordkovich et al. // Advanced Electromagnetics Symposium: Proc. (Paris, France, 2012). – 2012. – P.455–459.Полевой датчик Холла – новый тип преобразователя магнитного поля / В.Н. Мордкович, М.Л. Бараночников, А.В. Леонов и др. // Датчики и системы. – 2003. – Вып. 7. – С.33–38.Королёв М.А., Козлов А.В., Петрунина С.С. Особенности функционирования полевого датчика Холла на основе КНИ структур, предназначенного для работы в телекоммуникационных сетях // Тр. МФТИ. – 2015. – Т. 7. – № 3 – С. 91–95.Козлов А.В., Королёв М.А., Петрунина С.С. Математическое моделирование влияния концентрации примеси на ток стока КНИ полевого датчика Холла // Изв. вузов. Электроника. – 2015. – №4. – С. 377–381.