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《电子科技大学》 2020年
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水平型砷化镓霍尔传感器设计

毛江敏  
【摘要】:霍尔传感器被誉为世界第三的传感器,是产量最大、市场份额最高的磁传感器,每年都有数以亿计的霍尔传感器被用于消费电子、工业自动化、汽车电子、医疗卫生系统、航空航天和军事等领域。霍尔传感器芯片主要由两部分组成:霍尔盘和后端电路。作为磁信号感知元件,霍尔盘的选取与设计会直接影响霍尔传感器性能。身为第二代半导体,砷化镓霍尔盘拥有比硅霍尔盘更优异的灵敏度、温度和弱磁测量性能。随着5G技术发展,国内出现多家砷化镓代工厂,因此,本阶段砷化镓霍尔传感器的研究具有重要意义。论文首先调研了霍尔传感器的市场与发展趋势;研究了JSSC中霍尔传感器芯片的技术发展、性能提升与创新应用;调研了近10年来,国内霍尔传感器芯片的主要发展以及国内外砷化镓霍尔传感器芯片的研究动态;总结了砷化镓霍尔传感器在弱磁测量、高灵敏度、高线性度和宽工作温度范围具有显著优势。接着,论文以霍尔盘为出发点,介绍了霍尔效应、水平型和垂直型的霍尔盘结构、水平型霍尔盘常见形状、电压模式和电流模式两种工作模式、常用性能参数、等效电路模型、制作材料以及主要应用等。然后,论文探索了砷化镓霍尔盘的有限元模型建立与内在物理机理表示;区分了霍尔迁移与迁移率随掺杂浓度和温度变化的数值模型;研究了表面态引起的费米能级钉扎效应,导致本设计中砷化镓霍尔盘沟道层变薄;探索了窄十字形霍尔盘形状对灵敏度的影响;生产了基于砷化镓工艺的窄十字形霍尔盘;比较了砷化镓霍尔盘测试结果与仿真结果;介绍了窄十字形霍尔盘的等效电路模型。最后,本文研究了砷化镓霍尔盘后端电路设计;探讨了其电路在PCB板上、pHEMT工艺上和硅基工艺上的优缺点;介绍了线性霍尔传感器和开关型霍尔传感器的电路框架;阐述了仪表放大器、自动调零放大器和斩波运算放大器的特点;并基于0.18μm BCD工艺搭建了轨到轨的运算放大器、PTAT电流源以及开关电容滤波器等。
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1 健一;;丹·霍尔 永恒的青春[J];摄影之友;2020年06期
2 ;霍尔:另一种学术知识分子的典范[J];读书;1998年01期
3 长坡;;一个半截人的奇迹[J];体育博览;1986年06期
4 ;圣诞树种植园迎丰收[J];财富生活;2020年01期
5 ;《霍尔与文化研究》[J];外国文学;2010年03期
6 努木;试释“霍尔”一词[J];西藏民族学院学报(社会科学版);1997年01期
7 R.卓尔杰维奇 ,文兵;霍尔东的科学知识发展模式[J];国外社会科学;1985年06期
8 刘艳春 ,武贵丽;俄罗斯推出“霍尔季察”手枪[J];轻兵器;2000年07期
9 胡翼青;吴欣慰;;双面霍尔:从编码/解码理论出发[J];河北学刊;2016年05期
10 芝墨;周军;;乔恩的守望[J];故事大王;2015年09期
11 黄卓越;;斯图亚特·霍尔的遗产[J];中国图书评论;2014年04期
12 阿顿·华多太;;从“雅则红城”分析白黄黑帐霍尔的民族归属[J];西藏艺术研究;2010年03期
13 阿顿·华多太;;从“雅则红城”分析白黄黑帐霍尔的民族归属[J];青海师范大学学报(哲学社会科学版);2009年05期
14 霍尔·努木;试释藏文“霍尔”()一词[J];西藏研究;1998年01期
15 李晓玲;;霍尔《无声的语言》评析[J];青年文学家;2013年10期
16 旦正项秀;;藏医“霍尔美”治疗宁隆症(神经官能症)35例临床观察[J];中国民族医药杂志;2015年05期
17 梁茂春;;霍尔瓦特夫人旧影一束[J];歌唱艺术;2012年12期
18 陈文照;;我与多伦多前市长芭勃拉·霍尔[J];重庆与世界;2004年05期
19 邹国昌;;借尸还魂?——重新安葬霍尔蒂[J];世界知识;1993年20期
中国重要会议论文全文数据库 前16条
1 耿少飞;唐德礼;邱孝明;聂军伟;于毅军;高翚;;霍尔漂移对阳极层霍尔等离子体加速器电离效率的影响[A];第十五届全国等离子体科学技术会议会议摘要集[C];2011年
2 谢湘华;钟菊花;陈建华;李燮里;;霍尔法测量铁磁材料磁滞回线的误差分析和改进[A];2005年全国高校非物理类专业物理教育学术研讨会论文集[C];2005年
3 贺岚;田磊;;霍尔式速度传感器在轻卡车的应用[A];第九届河南省汽车工程技术研讨会论文集[C];2012年
4 尤大伟;黄小刚;任荆学;武建军;;关于霍尔离子源的几个问题[A];TFC’03全国薄膜技术学术研讨会论文摘要集[C];2003年
5 宋音;;集模拟开关于一体的旋流式低零点偏差霍尔传感器[A];信息科学与微电子技术:中国科协第三届青年学术年会论文集[C];1998年
6 潘永强;朱昌;方勇;斯瓦德科夫斯基;达斯坦科;;两种模式端部霍尔等离子体源的比较[A];中国真空学会第六届全国会员代表大会暨学术会议论文摘要集[C];2004年
7 荆向峰;杨成忠;;霍尔式窨井水位检测装置的设计与实现[A];浙江省信号处理学会2011学术年会论文集[C];2011年
8 洪景彦;彭旦;吴小波;李义国;;超低输入偏置电流运算放大器在核测量中的应用研究[A];中国核科学技术进展报告(第六卷)——中国核学会2019年学术年会论文集第8册(辐射研究与应用分卷、核技术工业应用分卷、辐照效应分卷、核电子学与核探测技术分卷、核医学分卷、放射性药物分卷)[C];2019年
9 任迪远;陆妩;余学锋;郭旗;艾尔肯;;双极运算放大器在不同剂量率下的辐射损伤效应[A];第十一届全国可靠性物理学术讨论会论文集[C];2005年
10 陈盘训;周开明;;运算放大器X和γ射线辐射损伤的比较[A];中国工程物理研究院科技年报(1999)[C];1999年
11 陆妩;郭旗;任迪远;余学锋;张国强;严荣良;王明刚;胡浴红;赵文魁;;栅氧化方式对N沟输入CMOS运算放大器电离辐射效应的影响[A];第十届全国核电子学与核探测技术学术年会论文集[C];2000年
12 修丽梅;李哲英;;低电压低功耗运算放大器的研究[A];全国第一届信号处理学术会议暨中国高科技产业化研究会信号处理分会筹备工作委员会第三次工作会议专刊[C];2007年
13 崔光辉;;凌冰与儿童研究运动在中国的传播[A];第十八届全国心理学学术会议摘要集——心理学与社会发展[C];2015年
14 陈盘训;谢泽元;;γ总剂量辐射对运算放大器性能的影响[A];中国工程物理研究院科技年报(2002)[C];2002年
15 刘正山;邓长明;张志勇;宿小辉;程昶;李梅;;用于化合物半导体探测器的小型电荷灵敏前置放大器[A];第8届全国核电子学与核探测技术学术年会论文集(一)[C];1996年
16 尤大伟;黄小刚;武建军;;用于辅助镀膜的霍尔等离子体源[A];'2001全国荷电粒子源、粒子束学术会议论文集[C];2001年
中国重要报纸全文数据库 前20条
1 记者 华凌;诺奖得主来华研讨量子霍尔现象[N];科技日报;2019年
2 记者 朱毓松;福州与霍尔拜克市建立友好交流城市关系[N];福州日报;2015年
3 北京商报记者 谢佳婷;霍尔茨发力专攻T型门市场[N];北京商报;2014年
4 记者 王兴华;我市与丹麦霍尔拜克结为友好交流城市[N];长江日报;2014年
5 卢铮;霍尔默为中美战略经济对话铺路[N];中国证券报;2008年
6 吴越;霍尔默:互动令中美SED渐入佳境[N];第一财经日报;2008年
7 本报记者 李静华;“霍尔茨”门品味尊贵生活[N];中国房地产报;2004年
8 王晶;霍尔破男子50米自由泳美国纪录[N];中国体育报;2000年
9 秦朔苏文;霍尔默:贸易纷争未必是坏事[N];第一财经日报;2007年
10 记者 潘晓娟;美财政部特使霍尔默示好中美贸易[N];中国经济导报;2007年
11 杜松石;如何界定斯图亚特·霍尔的“身份”[N];中华读书报;2016年
12 编译 黎文;法国人类学家获本年度霍尔堡奖[N];文汇报;2013年
13 中国社会科学院 金惠敏;斯图亚特·霍尔:热衷于“霸权”和“抵抗”的“英国文化研究”[N];社会科学报;2014年
14 刘辰;斯蒂芬·霍尔:为开放的社区做斗争[N];中国房地产报;2007年
15 文琼 邱文莉;霍尔文化走进上海获好评[N];甘孜日报(汉文);2008年
16 陈美灵 中国人民大学马克思主义学院;从霍尔看英国文化马克思主义[N];中国社会科学报;2016年
17 本报记者 王筱桐;霍尔茨凭啥引领家居业“生态”提升?[N];中国绿色时报;2014年
18 本报特约记者 陈之罡;霍尔默:中美战略经济对话操盘手[N];第一财经日报;2007年
19 张芬;克拉斯诺霍尔卡伊·拉斯洛《撒旦探戈》:“那样的话,我不如用等待来错过它”[N];文艺报;2017年
20 本报记者 张哲;与“俯视”无关的思考者[N];中国社会科学报;2014年
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1 甄红菊;斯图亚特·霍尔的文化理论研究[D];山东大学;2016年
2 徐明玉;斯图亚特·霍尔的文化身份理论研究[D];辽宁大学;2020年
3 冯明;霍尔相位传感器的研究开发[D];中国科学院研究生院(上海微系统与信息技术研究所);2004年
4 胡少坚;霍尔相位传感器组件及相关关键技术研究[D];中国科学院研究生院(上海微系统与信息技术研究所);2002年
5 张庚宇;用于TFT-LCD集成芯片的低功耗多级运算放大器研究[D];天津大学;2016年
6 吕德刚;集成霍尔磁编码器的研究[D];哈尔滨工业大学;2009年
7 和磊;葛兰西的领导权与文化研究[D];首都师范大学;2005年
8 赵勇杰;量子霍尔系统中的量子相以及量子相变的实验研究[D];中国科学技术大学;2009年
9 武桂杰;斯图亚特·霍尔的文化理论研究[D];北京语言大学;2007年
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1 毛江敏;水平型砷化镓霍尔传感器设计[D];电子科技大学;2020年
2 尼玛草;甘肃藏族霍尔藏部落研究[D];中央民族大学;2011年
3 张蕊;霍尔的大众文化理论研究[D];山西大学;2013年
4 李海军;爱德华·霍尔的跨文化传播思想研究[D];江西师范大学;2006年
5 彭瑜;论斯图亚特·霍尔的接合理论[D];湘潭大学;2011年
6 冮健;霍尔:文化研究中的传播思想[D];新疆大学;2007年
7 张潭;开关型集成霍尔传感器的研究与设计[D];电子科技大学;2013年
8 刘清花;缺席的结构:爱德华·T.霍尔的文化理论探究[D];四川外国语大学;2015年
9 李媛媛;霍尔瓦特社会形态理论探析[D];哈尔滨工业大学;2013年
10 印友军;基于霍尔原理的非接触式位置传感器的研究与应用[D];上海交通大学;2012年
11 鲍彬彬;斯图亚特·霍尔文化传播理论研究[D];华中师范大学;2015年
12 董彩云;斯图亚特·霍尔多元文化思想研究[D];山西大学;2020年
13 李金泰;霍尔锚性能分析及改进设计[D];江苏科技大学;2017年
14 李晓牧;斯图亚特·霍尔的文化传播与意识形态理论研究[D];浙江师范大学;2012年
15 童铮;斯图亚特·霍尔的后殖民身份认同理论研究[D];湘潭大学;2015年
16 王悦;霍尔奈理论及其文学应用[D];东北师范大学;2005年
17 孟美思;斯图亚特·霍尔的差异文化理论研究[D];黑龙江大学;2016年
18 向华江;斯图亚特·霍尔与“文化研究”的符号学路径探析[D];江西师范大学;2009年
19 庄铭耀;高温霍尔测量和应用[D];福州大学;2002年
20 耿恩会;斯图亚特·霍尔文化表征理论探析[D];河北师范大学;2016年
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