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基于水平型霍尔器件及其三轴应用的优化研究

磁性传感器是无接触摇杆等应用中的重要组成部分,通过对磁场方向和强度进行测量而实现对于物体距离、位移、角度的判断。相比于其他类型的磁性传感器,霍尔传感器具有稳定性高、价格低、结构简单、与CMOS工艺兼容性好等优点,并不断向着高灵敏度、低功耗、低失调的方向继续发展,而国内对于霍尔传感器的研究起步较晚,尤其是在三轴霍尔传感器的研究方向上有待提出更多的设计方案。本文的主要工作内容如下:(1)构建水平型霍尔传感器有限元模型。对工作在电流偏置模式下的水平型霍尔传感器进行研究,并借助COMSOL Multiphysics软件建立霍尔器件有限元分析模型,对正方形、矩形、正十字形、正八边形等多种不同器件结构方案进行仿真分析和性能对比,探索出当器件宽长比W/L为0.55时为最合适的设计方案,并得到161.6V/A/T的电流相关灵敏度和0.061V/V/T的电压相关灵敏度。(2)建立水平霍尔传感器电路模型并针对输出信号设计一套完整的器件接口电路。根据  (本文共88页) 本文目录 | 阅读全文>>

《中国氯碱》2002年01期
中国氯碱

用霍尔器件测量强直流电流的研究与应用

4 霍尔零磁通比较仪 多单元组合式霍尔零磁通比较仪是我厂研制生产的一种新型直流大电流测控设备,它具有精度高,线性度好,工作稳定可靠,受外磁场和温度影响小。在各种整流设备...  (本文共3页) 阅读全文>>

《世界电子元器件》1998年07期
世界电子元器件

霍尔器件的技术状况与市场分析

霍尔器件成为商品,才三十多年的历史。迄今,霍尔器件的品种、功能和用途都有了极大的发展,而在磁敏传感器中形成了一个庞大的霍尔器件产业。 据...  (本文共5页) 阅读全文>>

《半导体学报》1992年09期
半导体学报

霍尔器件的一种新的工作模式

本文提出了霍尔器件的一种新的工作模式,称为单端短路霍尔电流输出模式.理论...  (本文共5页) 阅读全文>>

太原理工大学
太原理工大学

低温漂混合集成砷化镓霍尔器件的研究与设计

目前,以霍尔器件为核心的霍尔传感器已广泛应用于现代工业各个领域中,用于将不同的运动转化为电量变化,实现对运动零部件的测量、控制。基于半导体中的霍尔效应,霍尔器件以非接触方式,将各种物理量,如形状、压力、速度、位移的变化转变成霍尔电压的输出。制作霍尔器件的半导体材料,其特性参数与温度相关,这导致了霍尔器件的输出在工作温度范围内非线性变化,降低了测量或控制精度。制作霍尔器件的主要材料之一是砷化镓,其工作温度范围很宽,约为223~723K,故具有不可替代性。然而,砷化镓材料本身的温漂系数约为-0.06%/K,在精度要求较高的场合,需对其温漂性能进行改善。针对霍尔器件的输出随温度非线性变化这一问题,基于对耗尽效应的补偿和各散射机制权重的迭代计算,本文建立了一种模型来计算十字形薄膜砷化镓霍尔器件的温漂,该模型适用于弱场环境下器件在不饱和区工作的情形。利用模型对一款霍尔器件进行了模拟仿真,并用根据设计参数制备器件的实测数据进行检验。结果显示...  (本文共69页) 本文目录 | 阅读全文>>

南京大学
南京大学

基于CMOS工艺的霍尔磁传感器研究

从1960年开始在半导体工艺中使用MOS工艺,到CMOS和BiCMOS工艺的蓬勃发展,集成电路逐渐具备反应速度快、驱动能力强、功耗低、集成度较高的特点。传感器作为计算机产业的基石,将外部环境翻译成计算机能够识别的机器语言,实现自然界与计算机的互动。随着第五代移动通信、飞机、汽车产业的发展以及新材料的开发,基于CMOS工艺的霍尔传感器将在原有数十亿美元的基础上迎来新的春天。为了实现对三维空间磁场的精准探测,可以将水平和垂直霍尔器件集成在同一个芯片内。为搞清楚不同参数对霍尔传感器性能的影响,分别对十字形水平霍尔传感器、五电极和三电极垂直霍尔传感器进行研究,从而为整个三维器件的实现打下基础。考虑到十字形水平霍尔器件的电流相关灵敏度与几何因子相关度很高,因此研究了不同尺寸参数和长宽比对器件电流灵敏度和失调的影响,并且基于GLOBALFOUNDRIES 0.18μm BCDliterM工艺进行芯片设计与流片,通过流片实测可以发现,十字形水...  (本文共90页) 本文目录 | 阅读全文>>