基于SOI霍爾磁傳感器制作與特性研究.pdf

1、本文在SOI片上構(gòu)建SOI霍爾磁傳感器基本結(jié)構(gòu)，該傳感器由兩個歐姆接觸的控制電流極（VDD、VSS）和歐姆接觸的霍爾輸出端(VH1、VH2)構(gòu)成。在SOI霍爾磁傳感器基本結(jié)構(gòu)與工作原理的基礎(chǔ)上，提出霍爾輸出端串聯(lián)集成化結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)包括兩個具有相同特性的霍爾磁傳感器(HD1和HD2)，并對其工作原理進行討論。根據(jù)SOI霍爾磁傳感器基本結(jié)構(gòu)，采用ATLAS器件仿真系統(tǒng)對該磁傳感器二維仿真模型與三維仿真模型進行構(gòu)建。在研究SOI片對傳感器特性

2、影響的基礎(chǔ)上，仿真分析SOI霍爾磁傳感器的磁特性和溫度特性。通過SOI霍爾磁傳感器的理論研究和仿真分析，建立單晶硅霍爾磁傳感器仿真模型，對磁特性溫度特性進行比較。在仿真分析的基礎(chǔ)上，采用L-Edit版圖設(shè)計軟件設(shè)計SOI霍爾磁傳感器及具有串聯(lián)結(jié)構(gòu)SOI霍爾磁傳感器芯片版圖，并采用MEMS技術(shù)和CMOS工藝在SOI片上制作SOI霍爾磁傳感器，芯片尺寸為2×2 mm2。應(yīng)用集成電路芯片內(nèi)引線壓焊技術(shù)對芯片進行封裝。
　　本文采用傳感器

3、磁特性測試系統(tǒng)(CH-100)與高低溫濕熱試驗箱(奧貝斯GDJS-100LG-G)對單片集成SOI霍爾磁傳感器芯片進行特性測試。研究磁敏感層寬長比（W/L）、霍爾輸出端形狀、霍爾輸出端寬度(b)和串聯(lián)結(jié)構(gòu)對SOI霍爾磁傳感器特性的影響，優(yōu)化結(jié)構(gòu)參數(shù)。當VDD=5.0 V，W/L=80μm/80μm、霍爾輸出端寬度b=8μm時，SOI霍爾磁傳感器磁靈敏度可達到201.83 mV/T。當VDD=5.0V，W/L=80μm/160μm、霍爾輸