о графік залежності вихідної напруги магнітодіода від переміщення U (X) (Рис.3.14). br/>В
де:, I - керуючий струм, мА, В max - максимальне значення магнітної індукції в зазорі дипольної системи, яке визначається величиною магнітних провідностей системи, Тл; X - зміщення вимірювача магнітної індукції (ІМІ) щодо положення з В max , м; k - коефіцієнт, що залежить від ширини ІМІ (k == 0,13 ... 0.17).
, м
p> Рис. 3.14. Залежність вихідної напруги від зміщення вимірювача магнітної індукції щодо положення з В max .
4. Розробка топології кристала
При розробці топології кристала напівпровідникового датчика на кристалі необхідно враховувати наступні конструктивно-технологічні обмеження [8]:
Таблиця 4.1 - Конструктивно-технологічні обмеження
Мінімально-допустимі розміри
мкм
Розмір контактних майданчиків для приварки провідників
100 Г— 100
Відстань між контактними майданчиками
70
Ширина провідника
6
Відстань між провідниками
4
Розміри вікна розтину в оксиді
4 Г— 4
Розмір вікна в пасивуються шарі
100 Г— 100
Кристал розмірами 4400800290мкм датчика являє собою арсенід галлиевого підкладку (ПЃ = 25000 Ом В· см.) з виконаними на ній магнітодіодом, отриманий методом іонної імплантації. Глибина іонної імплантації бору становить 0,6 мкм. Домішка фосфору впроваджується на глибину 0,4 мкм. Для зовнішньої розводки передбачені контактні площадки розміром 350'350 мкм.
Фігури суміщення розташовують однією-двома групами на будь-якому вільному місці кристала. Вони можуть мати будь-яку форму (найчастіше квадрат або хрест). Причому, на кожному фотошаблон, крім першого і останнього, є дві фігури суміщення, розташовані поруч один з одним. Менша фігура призначена для суміщення з попередньою операцією, а велика - з подальшою. На першому фотошаблон розташована тільки велика фігура, на останньому тільки менша. [8]
Виходячи з вищенаведених положень, розробляється топологія кристала, тобто найбільш оптимальне розміщення на кристалі елемента і контактних майданчиків. Креслення кристала наведений у додатку А.
5. Складання схеми електричної принципової пристрої
Схема електрична принципова датчика містить дві частини (рис 5.1): погоджує; підсилювач.
Магнітне поле змінює опір магнітодіода і, отже, вхідний струм транзистора, що призводить до зміни падіння напруги на резисторі R3, з якого знімається вихідна напруга. Оптимальне значення індукції постійного магнітного поля зміщення B см залежить від R1. Вибором значення R2 можна в широких межах змінювати значення B см при заданому B упр .
З безлічі операційних підсилювачів обраний вимірювальний операційний підсилювач ОР-07, оскільки він відрізняється малим вхідним напругою, малим напругою шумів, досить великим коефіцієнтом посилення, широким діапазоном робочих напруг.
Підсилювач ОР-07 в с своїй структурі містить вхідний підсилювальний каскад і кінцевий, між ними на елементах С1, С2, R8, R10, збирається схема фільтра.
2.
1.
br/>
Рис 5.1. Схеми електричної принципової датчика. br/>
6. Розробка технології виготовлення чутливого елемента
Основні параметри і вимоги технологічного процесу до подложкам арсеніду галію [7]
Вимоги до подложкам нелегованого напівізолюючих GaAs наведені в таблиці 6.1.
Таблиця 6.1
Питомий опір, Ом В· см
- вихідне
> 1 В· 10 8
- після термообробки 850 про С, 60 хв. /Td>
> 1 В· 10 8
<...
