Ранее при исследовании с помощью приборно-технологического моделирования КНИ полевого датчика Холла (КНИ ПДХ) в режиме неполного обеднения обнаружен эффект повышения его магниточувствительности. В работе с целью экспериментального подтверждения обнаруженного эффекта исследованы параметры образцов КНИ ПДХ в различных режимах их функционирования. Для повышения точности измерений в режиме неполного обеднения использована конструкция ПДХ с расщепленным стоком. Определены оптимальные величины нагрузочных сопротивлений мостовой схемы. Анализ результатов исследования экспериментальных образцов КНИ ПДХ показал, что в режиме неполного обеднения наблюдается пик повышенной магниточувствительности. При номиналах нагрузочных сопротивлений 1 МОм и напряжении питания -9 В в режиме неполного обеднения по сравнению с полным обогащением максимальный магнитоиндуцированный сигнал увеличивается примерно в три раза. При пересчете разности напряжения на нагрузочных сопротивлениях Δ U в магниточувствительность удельная магниточувствительность ПДХ в режиме неполного обеднения может достигать значений порядка 10 В/А·Тл, что существенно выше, чем у полупроводниковых элементов Холла.
Виктор Наумович Мордкович
Институт проблем технологии микроэлектроники и особочистых материалов Российской академии наук, г. Черноголовка, Россия
Алексей Владимирович Леонов
Институт проблем технологии микроэлектроники и особочистых материалов Российской академии наук, г. Черноголовка, Россия
1. Popovich R.S. Hall effect devices. – Bristol: IOP Publishing Ltd., 2004. − 419 p.
2. 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. Proceedings. – Paris, France, 2012. – P. 455–459.
3. Полевой датчик Холла – новый тип преобразователя магнитного поля / В.Н. Морд-кович, М.Л. Бараночников, А.В. Леонов и др. // Датчики и системы. – 2003. – Вып. 7. – С. 33–38.
4. 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.
5. Павлюк М.И. Исследование и разработка КНИ полевых датчиков Холла с расширенными функциональными возможностями: дис. ... канд. тех.наук. – М., 2018. – 132 с.
6. Королёв М.А., Павлюк М.И., Девликанова С.С. Физическая модель полевого датчика Холла на основе КНИ структуры // Изв. вузов. Электроника. – 2017. – Т. 22 – №2.– С. 166–170.
7. Королёв М.А., Козлов А.В., Красюков А.Ю., Девликанова С.С. КНИ полевой датчик Холла с повышенной магниточувствительностью // Электронная техника. Сер.3. Микроэлектроника. – 2017. – №5. – С. 433 – 439.
8. Королёв М.А., Козлов А.В., Красюков А.Ю., Девликанова С.С. Влияние концентрации примеси в пленке кремния на магниточувствительность КНИ полевых датчиков Холла // Изв. вузов. Электроника. – 2017. – Т. 22. – №3.– С. 231–237.
9. Lau J., Ko P.K., Chan P.C.H. Modelling of split-drain magnetic field-effect transistor (MagFet) // Sensors and Actuators A: Physical. – 1995. – Vol.49. – No. 3. – С. 155–162.
10. Compact model of dual-drain MAGFETs simulation / Yosry E. et al. // Int. J. Electron Commun Comput Eng. – 2009. – Vol. 1(2). – P. 112–116.
11. Castaldo F.C., Mognon V.R., dos Reis Filho CA. Magnetically-coupled current sensors using CMOS split-drain transistors // IEEE Power Electronics Specialists Conference. – 2008. – P. 4777–4780.