Фотогальваномагнитный датчик

 

ФОТОГАЛЬБАНОМАГНИТНЫЙ ДАТЧИК по авт.св. № 606475, отличающийся тем, что, с целью повышения чувствительности к магнитному полю, градиент запрещенной зоны vEo, выбран из условия:dVE^7,L2КТ,где L - диффузионная длина неосновных носителей; d - толщина пластин; К - постоянная Больцмана; Т - температура.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

„„Я0„„644211

Н 01 L 31/00, Н 01 L 43/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTHA (61) 606475 (21) 2400988/18-25 (22) 06.09.76 (46) 30.04.87. Бюл. № 16 .(71) Ордена Ленина физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе АН СССР (72) А.Я. Вуль, С.Г. Петросян, В.И. Фистуль, А.Я. Шик и Ю.В.Шмарцев (53) 621.382(088.8) (54) (57) ФОТОГАЛЬВАНОМАГНИТНЫЙ ДАТЧИК по авт.св. ¹ 606475, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью повышения чувствительности к магнитному полю, градиент запрещенной зоны

vE выбран из условия: где L — диффузионная длина неосновных носителей;

d — толщина пластин;

К вЂ” постоянная Больцмана;

Т вЂ” температура.

644211

vE> 7 —, кт, d

-где Ь вЂ” диффузионная длина неосновных носителей;

d — - толщина пластины;

К вЂ” постоянная Больцмана;

Редактор П. Горькова

Корректор А. Зимокосов

Техред И.Попович

Заказ 1648/3 .Тираж 699

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-.35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород. уя. Проектная, 4

Изобретение. относится к области полупроводникового приборостроения и может быть использовано для измерения магнитных полей.

Известны полупроводниковые приборь для измерения магнитного поля, в частности магниторезисторы, магнитодиоды, датчики Холла, наибольшее распространение из которых получилидатчики Холла, изготовленные из германия, кремния или антимонида индия.

Известны фотогальваномагнитные датчики, представляющие собой пластину варизонного полупроводника с градиентом ширины запрещенной зоны, направленным к освещаемой поверхности, контакты которого расположены в плоскости, перпендикулярной направлению градиента.

Фотогальваномагнитный датчик работает следующим образом..

При.помещении пластины полупровод ника в магнитное поле, перпендикуляр ное направлению освещения датчика,на контактах, расположенных в плоскости, перпендикулярной направлению гра диента ширины запрещенной зоны, возникает фотомагнитная ЭДС, величина которой зависит от,напряженности магнитного поля. Известные фотогальваномагнитные датчики не позволяют измерять величину магнитного поля с достаточно высокой чувствительностью.

Цель изобретения — повышение чувствительности к магнитному полю.

Это достигается тем, что градиент ширины запрещенной зоны дЕ выбран из условия:

Т " температура, При освещении светом с энергией . квантов большей ширины запрещенной зоны у освещенной поверхности весь световой поток поглощается у поверхности полупроводниковой пластины.Под действием градиента концентрации неравновесных носителей и внутреннего электрического поля через пластину

10 протекает ток неравновесных носителей. Внешнее магнитное поле отклоняет потоки электронов и дырок в перпендикулярном к, току направлении к противоположным граням полупроводнико15 вой пластины. Следовательно, между разомкнутыми контактами генерируется фото-ЭДС. Влияние магнитного поля на движение носителей будет тем больше, чем больше их скорость направленного

20 движения в перпендикулярнои к напряженности магнитного поля ппоскости.

В однородном полупроводнике эта скорость есть скорость диффузии, причем движущая сила имеет величину КТ/L.

В варизонном полупроводнике при больших градиентах ширины запрещенной

КТ зоны, когда vE )) —, движение неравновесных носителей является дрейфовым, а дрейфовая скорость может значительно превосходить диффузион ную, следовательно, будет больше,чем в однородном случае влияние внешнего магнитного поля на движение носите-

35 лей, Соответственно будет генерироваться большее фотомагнитное напряжение. Сказанное и является физической основой высокой чувствительности предлагаемого варизонного датчика магнит40 ного поля.

Применение предлагаемого фотогапьваномагнитного датчика позволит из" мерять сверхСлабые магнитные поля и повысить точность измерения сильных

45 магнитных полей.