一种霍尔元件制造技术

技术编号:14954903 阅读:144 留言:0更新日期:2017-04-02 10:53
本实用新型专利技术所述的一种霍尔元件,包括层叠设置的半绝缘GaAs衬底、GaAs霍尔元件功能层和设置在其上的电极,其中霍尔元件的功能区为十字结构,通过湿法刻蚀形成,其十字方向与GaAs衬底的[011]晶向呈45°角。通过此种结构设计,可以大幅降低霍尔元件的失调电压,提高信噪比。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及磁传感器
,具体涉及一种霍尔元件
技术介绍
霍尔元件在制备过程中,因为材料生长或者工艺等原因,会产生结构的不对称,从而导致在不加磁场的情况下,输入两端通入电流,在输出两端会产生一个电压,该电压称为不平衡电压,或者失调电压。受限于材料生长及工艺水平,在霍尔元件制备过程中,没有办法完全消除不平衡电压。而不平衡电压的存在,会使实际的霍尔输出电压偏离真实值,从而影响霍尔元件的精度。单晶材料在湿法腐蚀过程中,存在各向异性。以GaAs单晶材料为例,如图4所示,在同样的腐蚀溶液中,一般有(110)晶面的腐蚀速率大于(111)B晶面的腐蚀速率,而(111)B晶面的腐蚀速率大于(100)晶面的腐蚀速率,(111)A晶面具有最小的腐蚀速率。因此,在GaAs单晶材料的腐蚀过程中,沿[011]晶向将会出现倒梯形结构,而沿[01-1]晶向出现正梯形结构,从而导致结构的不对称,而在与[011]晶向呈45°的方向,将会腐蚀出垂直的结构。砷化镓霍尔元件一般采用湿法腐蚀制备,因此,在刻蚀台面的过程中,不可避免地会遇到腐蚀各向异性的问题,传统的砷化镓霍尔元件采用沿着[011]晶向进行腐蚀,因此,会额外引入器件结构的不对称,从而进一步增大霍尔元件的不平衡电压。
技术实现思路
为此,本技术所要解决的是现有霍尔元件因为工艺设计而引起的不平衡电压偏大的问题,从而提供一种能够进一步减小不平衡电压的霍尔元件。为解决上述技术问题,本技术采用的技术方案如下:本技术所述的一种霍尔元件,包括层叠设置的半绝缘GaAs衬底(1)、GaAs霍尔元件功能层(2)和设置在其上的电极(3),所述GaAs霍尔元件功能层(2)为十字结构,其十字结构方向与所述半绝缘GaAs衬底(1)的[011]晶向成一定夹角,所述夹角为45°。本技术的上述技术方案相比现有技术具有以下优点:本技术所述的一种霍尔元件,包括层叠设置的半绝缘GaAs衬底(1)、GaAs霍尔元件功能层(2),其中霍尔元件的功能区为十字形状,通过湿法刻蚀形成,其十字方向与GaAs衬底(1)的[011]晶向呈45°角。通过此种结构设计,可以大幅降低霍尔元件的失调电压,提高信噪比。附图说明为了使本技术的内容更容易被清楚的理解,下面根据本技术的具体实施例并结合附图,对本技术作进一步详细的说明,其中:图1~3是本技术所述的霍尔元件在制备过程中的结构示意图;图中附图标记表示为:1-GaAs衬底、2-GaAs霍尔元件功能层、3-电极;图4是GaAs单晶材料各向异性腐蚀的示意图。具体实施方式为了使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本技术的实施方式作进一步地详细描述。本技术可以以许多不同的形式实施,而不应该被理解为限于在此阐述的实施例。相反,提供这些实施例,使得本公开将是彻底和完整的,并且将把本技术的构思充分传达给本领域技术人员,本技术将仅由权利要求来限定。在附图中,为了清晰起见,会夸大层和区域的尺寸和相对尺寸。应当理解的是,当元件例如层、区域或基板被称作“形成在”或“设置在”另一元件“上”时,该元件可以直接设置在所述另一元件上,或者也可以存在中间元件。相反,当元件被称作“直接形成在”或“直接设置在”另一元件上时,不存在中间元件。实施例本实施例提供一种霍尔元件,如图1所示,包括层叠设置的半绝缘GaAs衬底(1)、GaAs霍尔元件功能层(2)和设置在其上的电极(3),所述GaAs霍尔元件功能层为十字结构,其十字结构方向与所述半绝缘GaAs衬底(1)的[011]晶向45°夹角。本实施例中,所述GaAs衬底优选为半绝缘GaAs衬底,厚度为625μm。所述GaAs霍尔元件功能层2为N型半导体层,本实施例优选为掺杂有硅元素的GaAs层,掺杂浓度为8×1016/cm-3,厚度为1μm。所述霍尔元件的制备方法,包括如下步骤:S1、如图2所示,通过外延生长技术在所述半绝缘GaAs衬底(1)上外延生长所述GaAs霍尔元件功能层(2)。S2、如图3所示,通过刻蚀工艺对所述GaAs霍尔元件功能层(2),形成暴露所述GaAs霍尔元件功能层(2)侧壁和GaAs衬底(1)部分区域的台面。S3、通过蒸镀工艺完成电极(3)制备。本文档来自技高网...
一种霍尔元件

【技术保护点】
一种霍尔元件,包括层叠设置的半绝缘GaAs衬底(1)和GaAs霍尔元件功能层(2)和设置在其上的电极(3),其特征在于,所述GaAs霍尔元件功能层(2)为十字结构,其十字结构方向与所述半绝缘GaAs衬底(1)的[011]晶向成一定夹角。

【技术特征摘要】
1.一种霍尔元件,包括层叠设置的半绝缘GaAs衬底(1)和GaAs霍尔元件功能层(2)和设置在其上的电极(3),其特征在于,所述GaAs霍尔元件功能层(2)为十字结...

【专利技术属性】
技术研发人员:胡双元
申请(专利权)人:苏州矩阵光电有限公司
类型:新型
国别省市:江苏;32

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