基于SOI硅磁敏三極管差分結(jié)構(gòu)集成化研究.pdf

1、本文通過分析平面結(jié)構(gòu)硅磁敏三極管基本結(jié)構(gòu)、工作原理和特性，給出集成化SOI硅磁敏三極管差分結(jié)構(gòu)，該集成化結(jié)構(gòu)由兩個(gè)具有相反磁敏感方向的SOI硅磁敏三極管(PSMST1、PSMST2)和集電極負(fù)載電阻（RL1、RL2）構(gòu)成，包括一個(gè)發(fā)射極(E)、兩個(gè)基極(B1、B2)、兩個(gè)集電極(C1、C2)和兩個(gè)集電極負(fù)載電阻。根據(jù)基本結(jié)構(gòu)，采用ATLAS軟件構(gòu)建平面硅磁敏三極管仿真模型，研究基區(qū)長度（L）、基區(qū)寬度（w)、發(fā)射區(qū)寬度（WE）和襯底類型

2、對其IC-VCE特性、磁特性和溫度特性的影響，賣現(xiàn)結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化，在此基礎(chǔ)上，構(gòu)建SOI硅磁敏三極管差分結(jié)構(gòu)仿真模型進(jìn)行仿真分析。
　　基于上述，本文在器件層為<100>晶向P型高阻(ρ＞1000Ω·cm)SOI片上研究、設(shè)計(jì)并制作集成化SOI硅磁敏三極管差分結(jié)構(gòu)。通過使用半導(dǎo)體參數(shù)測試儀(Keithley4200)、磁場發(fā)生器系統(tǒng)(CH-100)、萬用表(Agilent34401A)、恒流源(Rigol SD120)、恒壓源(Ri

3、gol DP832)以及高低溫試驗(yàn)箱（Obis GDJS-100LG-G）等實(shí)驗(yàn)儀器，對不同幾何結(jié)構(gòu)尺寸的集成化SOI硅磁敏三極管差分結(jié)構(gòu)芯片進(jìn)行IC-VCE特性、磁特性和溫度特性測試。根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，選出本文最優(yōu)幾何結(jié)構(gòu)尺寸，即WE、w和L分別為400μm、50μm和100μm，當(dāng)VDD=3.5 V，IB=0.5 mA時(shí)，SOI硅磁敏三極管和SOI硅磁敏三極管差分結(jié)構(gòu)集成化芯片的集電極電壓輸出絕對磁靈敏度分別為68.97 mV/T和13