基于soi霍尔磁传感器制作与特性研究

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3、发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得黑龙化大学或其他教育机构一工的学位或证书而使用过的材料。与我的志同作同对本研究所做的任何贡献均已。在论文中作确的说并表谢意了明明示论：；＾学位文作者签名签字日月Ｈ曰２期名木位论义枚使用授权书学版本学化论义作者完今了解黑龙江大学有关保留、使论的，用学位文规定有权保留向国有口或论文的和盘，论查和阅。并家关部机构送交复印件磁允许文被阅借本人授权黑龙江大学可将学位论的全或据进文部内容编入有关数库行检部分索，可Ｗ用影、印或手、汇论。采巧缩扫描等复制段保

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5、感器基本结构，该传感器由两个欧姆接触的控制电流极（VDD、VSS）和欧姆接触的霍尔输出端（VH1、VH2）构成。在SOI霍尔磁传感器基本结构与工作原理的基础上，提出霍尔输出端串联集成化结构，该结构包括两个具有相同特性的霍尔磁传感器（HD1和HD2），并对其工作原理进行讨论。根据SOI霍尔磁传感器基本结构，采用ATLAS器件仿真系统对该磁传感器二维仿真模型与三维仿真模型进行构建。在研究SOI片对传感器特性影响的基础上，仿真分析SOI霍尔磁传感器的磁特性和温度特性。通过SOI霍尔磁传感器的理论研究和仿真分析，建立单晶硅霍

6、尔磁传感器仿真模型，对磁特性温度特性进行比较。在仿真分析的基础上，采用L-Edit版图设计软件设计SOI霍尔磁传感器及具有串联结构SOI霍尔磁传感器芯片版图，并采用MEMS技术和CMOS工艺在SOI片上制作SOI霍尔磁传感器，芯片尺寸为2×2mm2。应用集成电路芯片内引线压焊技术对芯片进行封装。本文采用传感器磁特性测试系统（CH-100）与高低温湿热试验箱（奥贝斯GDJS-100LG-G）对单片集成SOI霍尔磁传感器芯片进行特性测试。研究磁敏感层宽长比（W/L）、霍尔输出端形状、霍尔输出端宽度（b）和串联结构对SOI

7、霍尔磁传感器特性的影响，优化结构参数。当VDD=5.0V，W/L=80μm/80μm、霍尔输出端宽度b=8μm时，SOI霍尔磁传感器磁灵敏度可达到201.83mV/T。当VDD=5.0V，W/L=80μm/160μm、霍尔输出端宽度b=4μm时，串联结构SOI霍尔磁传感器磁灵敏度可达到159.82mV/T。研究结果表明，SOI霍尔磁传感器比单晶硅SOI霍尔磁传感器具有更好的磁特性与温度特性，且霍尔输出端串联结构可实现磁灵敏度的提高。关键词：SOI霍尔磁传感器；串联霍尔输出端；MEMS技术；磁灵敏度；温度系数-I-黑龙

8、江大学硕士学位论文AbstractInthispaper,thebasicstructureofSOIHallmagneticsensorisestablishedonSOIchip,thesensorconsistoftwoohmic-contactcontrollcurrentelectrode(VDD,VSS)andohmic-conta