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基于0.18μm BCD工艺的高灵敏度低失调霍尔器件研究 被引量：1
1
作者 李杰林 李建强 +3 位作者 李良 周林 王双喜 徐跃 《微电子学》 北大核心 2025年第1期159-164,共6页
基于0.18μm Bipolar-CMOS-DMOS(BCD)工艺实现了一种高灵敏度、低失调的方形霍尔器件。通过采用低掺杂N型漂移层作为有源区,并利用下埋的P型注入层减小有源区的厚度,有效地提高了霍尔器件的磁场灵敏度。同时采用静态正交耦合技术,显著... 基于0.18μm Bipolar-CMOS-DMOS(BCD)工艺实现了一种高灵敏度、低失调的方形霍尔器件。通过采用低掺杂N型漂移层作为有源区,并利用下埋的P型注入层减小有源区的厚度,有效地提高了霍尔器件的磁场灵敏度。同时采用静态正交耦合技术,显著地降低了霍尔器件的输出失调电压。流片后测试结果表明,在3 V和300μA的偏置下,霍尔器件的电压和电流相关灵敏度分别达到4.14%V/(V·T)和388 V/(A·T),采用正交耦合技术后输出失调电压为0.3 mV,并且失调电压具有极好的四相对称性,结合四相旋转电流技术能进一步将残余失调电压减小至6μV以下。 展开更多
关键词 霍尔器件 耦合结构 磁场灵敏度 失调电压
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基于GaN HEMT太赫兹探测器的单光源多通道区截测速研究
2
作者 陈彪 张金峰 +1 位作者 孙建东 秦华 《红外与激光工程》 北大核心 2025年第8期190-199,共10页
高速弹丸初速与运动姿态的精确测量是火炮、电磁炮等武器系统效能评估的关键技术。然而,复杂测试环境下的火光、烟雾及等离子体干扰导致传统光电测速技术信噪比急剧下降。为此,文中提出基于太赫兹波的新型测速方案,其兼具等离子体穿透... 高速弹丸初速与运动姿态的精确测量是火炮、电磁炮等武器系统效能评估的关键技术。然而,复杂测试环境下的火光、烟雾及等离子体干扰导致传统光电测速技术信噪比急剧下降。为此,文中提出基于太赫兹波的新型测速方案,其兼具等离子体穿透、火光烟雾透射与电磁抗干扰特性。结合AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管(High-Electron-Mobility Transistor,HEMT)探测器的高速响应优势,构建单光源多通道区截测速系统,采用高斯准光-泊松点定位联合建模方法,有效解决太赫兹波衍射问题。所构建系统通过单光源多通道架构设计,光学元件相比传统装置减少50%以上,结合锂电池供电与硅透镜耦合技术,实现了系统小型化与环境适应性提升。在3000 m/s弹速模拟测试中,基于线列探测器局部极大值提取与远场扩散模型修正,测速误差由>10%降低至0.83%,且在3.5~4.5 m物距范围内保持稳定。通过理论建模、数值仿真与实验验证的全链路研究,证实了该方案为电磁炮初速测量等复杂环境下高速目标的精准测速提供了新型技术方案,未来将通过高密度阵列开发、动态模型建立及真实环境实测,进一步提升系统的实时性与鲁棒性。 展开更多
关键词 区截测速 高斯光束 太赫兹探测器 氮化镓HEMT
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基于有限元法的水平霍尔器件模型优化
3
作者 朱格民 吕阳 +3 位作者 季文献 陆玲霞 于淼 马朝祥 《仪表技术与传感器》 北大核心 2025年第4期55-61,共7页
为更有效地解决水平霍尔器件的霍尔失调问题,提出了一种基于有限元模拟仿真的解决方案。鉴于传统模拟电路方法在应对工艺误差导致的多因素耦合场景时的不足,基于COMSOL软件构建有限元模型,引入接触电极的正交耦合连接或旋转电流技术的... 为更有效地解决水平霍尔器件的霍尔失调问题,提出了一种基于有限元模拟仿真的解决方案。鉴于传统模拟电路方法在应对工艺误差导致的多因素耦合场景时的不足,基于COMSOL软件构建有限元模型,引入接触电极的正交耦合连接或旋转电流技术的有限元法。在性能提升方面,进一步优化了器件结构,对已有十字型结构的水平霍尔器件验证其高灵敏度,并添加外倒角和内倒角,设计带孔几何结构,改变模型参数,对比仿真结果,综合考虑电压灵敏度和电流灵敏度,得到最优几何结构。结果表明:与常规的模拟电路方法相比,基于COMSOL的有限元法处理由工艺误差导致的霍尔失调现象更具优势,并通过优化水平霍尔器件几何结构和带孔几何结构,得到最优检测灵敏度。 展开更多
关键词 COMSOL 有限元法 霍尔效应传感器 器件结构 失调电压
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一种灵敏度提高的垂直型霍尔器件及仿真模型
4
作者 王双喜 李建强 +3 位作者 李良 周林 李杰林 徐跃 《固体电子学研究与进展》 2025年第2期92-96,共5页
基于180 nm BCD工艺实现了一种灵敏度提高的五孔垂直型霍尔器件(Five-contact vertical Hall-effect device,FCVHD)。采用掺杂浓度较低且阱深较深的N型漂移区(N-type drift region,NDRF)作为器件有源区,并在器件表面的N~+接触孔之间进行... 基于180 nm BCD工艺实现了一种灵敏度提高的五孔垂直型霍尔器件(Five-contact vertical Hall-effect device,FCVHD)。采用掺杂浓度较低且阱深较深的N型漂移区(N-type drift region,NDRF)作为器件有源区,并在器件表面的N~+接触孔之间进行P~+扩散区隔离,有效减小了短路效应,提高了器件的电流相关灵敏度(S_(IV))。同时,在器件有源区四周设计了双PN结保护环,更有效抑制了器件衬底的噪声和干扰。此外,对该器件建立了一种简化的Verilog-A电路仿真模型,该模型仅由非线性电阻、电容和流控电压源组成,考虑了器件的非理想效应,具有高的仿真精度。测试结果表明,该垂直型霍尔器件的S_(IV)达到了24 V/(A·T),比标准CMOS N阱器件的灵敏度提高了2.86倍,同时模型仿真与实测结果达到很好的一致性,相对误差<3.7%,验证了仿真模型的实用性。 展开更多
关键词 五孔垂直型霍尔器件(FCVHD) N型漂移区(NDRF) 仿真模型 电流相关灵敏度
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基于AlGaN/GaN HEMT外差探测器的太赫兹线阵列矢量探测系统 被引量：2
5
作者 王凯出 丁青峰 +7 位作者 周奇 蔡昕航 张金峰 朱凯强 翟振钧 孙厚军 王林军 秦华 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2024年第6期166-175,共10页
为了研究AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管(High-Electron-Mobility Transistor,HEMT)外差探测器应用于太赫兹来波方向(Direction of Arrival,DOA)估计领域的可行性及量化性能指标,基于AlGaN/GaN HEMT 243GHz外差探测器搭建了太赫兹波线阵... 为了研究AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管(High-Electron-Mobility Transistor,HEMT)外差探测器应用于太赫兹来波方向(Direction of Arrival,DOA)估计领域的可行性及量化性能指标,基于AlGaN/GaN HEMT 243GHz外差探测器搭建了太赫兹波线阵列矢量探测系统,实现了太赫兹连续波的相位分布和来波方向的测量。该系统的核心器件为准光-波导耦合的太赫兹外差探测器线阵列组件,阵元平均噪声等效功率(Noise-Equivalent-Power,NEP)为-123.89dBm/Hz。通过测试,表明该系统相位解析稳定度优于0.6°,线阵列组件法线(阵列芯片的垂线)方向左右11°以内的太赫兹来波方向的检测误差小于0.25°。讨论了存在误差的原因及可能的解决方案,为后续基于AlGaN/GaN HEMT面阵列的太赫兹相控阵雷达及定向通信系统的研制提供了基础。 展开更多
关键词 太赫兹来波方向(DOA)估计 阵列混频器 外差(相干)探测 氮化镓HEMT
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间接耦合光电探测结构的光致负阻特性 被引量：17
6
作者 何民才 钟哲 +5 位作者 陈炳若 黄启俊 陈畅生 龙理 杨恢东 蔡本兰 《Journal of Semiconductors》 EI CAS CSCD 北大核心 1991年第10期637-640,共4页
本文报道了间接耦合光电探测结构所产生的光致负阻现象及初步实验结果.
关键词 光电探测结构 光致负阻 间接耦合
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GaAs霍尔开关集成电路的研制 被引量：5
7
作者 胡少坚 夏冠群 +4 位作者 冯明 詹琰 陈新宇 蒋幼泉 李拂晓 《功能材料与器件学报》 CAS CSCD 2003年第1期43-46,共4页
成功地设计并制造出GaAsMESFET霍尔开关集成电路。该电路采用了方形霍尔元件,绝对灵敏度为704mV/T;信号处理电路由差分放大电路和触发电路组成,触发电路结构类似于SCFL的D触发器。结果表明,开关性能良好,工作点合理,达到设计要求。实验... 成功地设计并制造出GaAsMESFET霍尔开关集成电路。该电路采用了方形霍尔元件,绝对灵敏度为704mV/T;信号处理电路由差分放大电路和触发电路组成,触发电路结构类似于SCFL的D触发器。结果表明,开关性能良好,工作点合理,达到设计要求。实验结果还表明,霍尔元件和放大电路可构成灵敏度很高的霍尔线性集成电路。 展开更多
关键词 霍尔效应 磁传感器 开关 GAAS 集成电路
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提高Hartmann波前传感器质心探测精度的阈值方法 被引量：23
8
作者 沈锋 姜文汉 《光电工程》 CAS CSCD 1997年第3期1-8,共8页
详细地讨论了Ｈａｒｔｍａｎｎ波前传感器质心探测的误差来源。主要讨论了光量子起伏、ＣＣＤ的背景电子噪声引起的质心探测误差，并对采样阈值对Ｈａｒｔｍａｎｎ波前传感器质心探测精度的影响进行了分析，计算结果表明采取阈值的方法... 详细地讨论了Ｈａｒｔｍａｎｎ波前传感器质心探测的误差来源。主要讨论了光量子起伏、ＣＣＤ的背景电子噪声引起的质心探测误差，并对采样阈值对Ｈａｒｔｍａｎｎ波前传感器质心探测精度的影响进行了分析，计算结果表明采取阈值的方法对提高质心的探测精度是非常有利的。本文对Ｈａｒｔｍａｎｎ波前传感器的优化设计以及实际操作提供了一定的理论依据。 展开更多
关键词 波前传感器 哈特曼法 自适应光学 探测概率 阈值
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霍尔式位移传感器的研究 被引量：15
9
作者 张劲松 冯国华 方军庆 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 1997年第3期11-13,共3页
本文研究了以半导体材料砷化镓霍尔器件与高性能稀土永磁材料构成的小位移传感器及其检测电路，推导了位移量与霍尔电势的关系，建立了传感器的数学模型，并对非线性和温度误差进行了理论分析，在传感器的设计上实现了变换器与变换电路... 本文研究了以半导体材料砷化镓霍尔器件与高性能稀土永磁材料构成的小位移传感器及其检测电路，推导了位移量与霍尔电势的关系，建立了传感器的数学模型，并对非线性和温度误差进行了理论分析，在传感器的设计上实现了变换器与变换电路的一体化封装。经实际应用证明，传感器可分辨的最小位移变化量为０．１μｍ，本测量系统切实可行，有一定的推广应用价值。 展开更多
关键词 测量 传感器 位移传感器 霍尔器件
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基于磁阻传感器的高旋弹转速测量方法 被引量：11
10
作者 姜博文 管雪元 李文胜 《电子测量技术》 2017年第5期47-50,共4页
在现代化战争中,常规弹药的智能化具有重要意义。而在智能化改造过程中,面对高过载、高转速的测试环境,传统的惯性器件在量程、精度、成本上已经无法满足工程需求。地磁场作为一个有规律的稳定场,它在地球科学、航空航天、资源探测、交... 在现代化战争中,常规弹药的智能化具有重要意义。而在智能化改造过程中,面对高过载、高转速的测试环境,传统的惯性器件在量程、精度、成本上已经无法满足工程需求。地磁场作为一个有规律的稳定场,它在地球科学、航空航天、资源探测、交通通讯、国防建设、地震预报等领域有着重要的应用。针对常规弹药转速旋转的特点,利用地磁传感器组合安装方式采集地磁数据。通过软件算法计算出地磁信号过零点的时刻,进而结算出弹体旋转速度。经过试验验证,证明了此种方法的可行性。 展开更多
关键词 磁阻传感器 HMC1052 地磁采集 高旋弹 转速测量
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位置敏感光电探测器 被引量：12
11
作者 霍震 唐诗才 《半导体光电》 EI CAS CSCD 北大核心 1998年第1期60-66,共7页
位置敏感光电探测器具有广泛的用途，介绍了器件的工作原理，输出信号的位置表达式及各种不同几何图形、等效电路、位置线性度和清晰度等参数性能、存在的缺点，以及不同几何结构的器件性能比较。
关键词 位置敏感 光电探测器 横向效应 线性度 清晰度
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霍尔翼片传感器的磁路仿真与设计 被引量：2
12
作者 胡少坚 崔卫东 +1 位作者 李宝清 夏冠群 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第7期131-135,共5页
利用ANSYS有限元分析软件对霍尔翼片传感器进行磁路仿真和设计。以Honeywell公司的2AV系列霍尔翼片传感器为例确立了静态和动态仿真的过程。用Sm2Co17永磁替代AlNiCo器件中的AlNiCo8永磁,并进行结构调整和优化,研制出的新器件与原器件... 利用ANSYS有限元分析软件对霍尔翼片传感器进行磁路仿真和设计。以Honeywell公司的2AV系列霍尔翼片传感器为例确立了静态和动态仿真的过程。用Sm2Co17永磁替代AlNiCo器件中的AlNiCo8永磁,并进行结构调整和优化,研制出的新器件与原器件性能参数一致,成本更低。 展开更多
关键词 霍尔翼片传感器 磁路 仿真 霍尔效应器件 磁场 CAD
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采用反馈随动机构扩大霍尔传感器位移测量范围 被引量：6
13
作者 陈文芗 洪兆祥 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第3期303-305,共3页
霍尔器件可用于微位移测量 ,但通常只能测 1mm左右的位移 ,并在实用时要设计复杂的磁路以保证在测量范围内梯度磁场为均匀的。本文采用反馈随动机构带动霍尔传感器跟踪被测体的位移 ,从而扩大了测量范围 。
关键词 霍尔元件 位移测量 随动机构 霍尔传感管
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提高霍尔传感器测量精度的方法研究 被引量：12
14
作者 王锋 刘美全 范江玮 《电子设计工程》 2015年第2期60-62,66,共4页
为了解决霍尔传感器精确测量问题,必须克服温度漂移和零位误差,而这些误差是半导体材料自身特性决定的。针对霍尔传感器固有特性,对误差产生的原因、机理及影响进行了系统分类和逐一分析,表明这些误差是其自身所不能克服的,只有对其影... 为了解决霍尔传感器精确测量问题,必须克服温度漂移和零位误差,而这些误差是半导体材料自身特性决定的。针对霍尔传感器固有特性,对误差产生的原因、机理及影响进行了系统分类和逐一分析,表明这些误差是其自身所不能克服的,只有对其影响实施有效遏制才能保证测试的精度。通过对各类误差特点的全面剖析,依据各自的成因和影响,制定了相应的应对措施,针对不同类型的误差类型,提出了具体的电路补偿方案。各种补偿手段简单实用,易于实施,有效控制了温度漂移和零位误差对测试结果的影响,保证了霍尔传感器在较高测试精度要求下仍然能够正常工作,提高了霍尔传感器的环境适应能力。 展开更多
关键词 霍尔传感器 零位补偿 温度补偿 恒流源
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GaAs霍尔元件不等位电势的调制消除 被引量：4
15
作者 冯明 夏冠群 胡少坚 《功能材料与器件学报》 CAS CSCD 2004年第4期455-458,共4页
测试了MESFET工艺条件下制作的霍尔片的基本性能。对设计出的GaAs集成霍尔元件进行了不等位电势的测试,采用霍尔元件并联和自旋电流的方法对GaAs方形霍尔元件的不等位电势进行了静态和动态调制消除。实验结果表明GaAs霍尔元件的不等位... 测试了MESFET工艺条件下制作的霍尔片的基本性能。对设计出的GaAs集成霍尔元件进行了不等位电势的测试,采用霍尔元件并联和自旋电流的方法对GaAs方形霍尔元件的不等位电势进行了静态和动态调制消除。实验结果表明GaAs霍尔元件的不等位电势引起的偏差可以控制在可以忽略的范围内。 展开更多
关键词 霍尔效应 磁传感器 不等位电势
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高性能InSb霍尔元件的设计 被引量：2
16
作者 孙仁涛 于成民 孔海霞 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 1995年第6期26-28,共3页
本文主要介绍了薄膜型InSb霍尔元件的芯片图形设计和磁路结构设计,并给出了设计取值范围.元件性能已得到实验验证,其主要参数指标达到了国外同类产品先进水平.
关键词 霍尔元件 敏感膜 磁路 设计
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MOS霍尔传感器阵列 被引量：3
17
作者 李德胜 黄操军 藤田博之 《电子测量与仪器学报》 CSCD 2001年第1期6-10,共5页
介绍了一种新颖的磁性传感器阵列 ,它由制作在硅板上的MOS霍尔器件和控制单元构成。文中详述了该传感器的工作原理、制造工艺及测试结果。实验结果表明该传感器是一种高灵敏度、有实用潜力的器件。
关键词 传感器 霍尔器件 传感器阵列
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微透镜阵列对Hartmann-Shack波前探测器探测精度的影响 被引量：2
18
作者 张强 许冰 姜文汉 《光电工程》 CAS CSCD 1997年第6期1-6,共6页
微透镜阵列是Ｈａｒｔｍａｎｎ－Ｓｈａｃｋ波前探测器的核心元件之一。本文从理论上分析了微透镜阵列的性能对Ｈａｒｔｍａｎｎ－Ｓｈａｃｋ波前探测器的波前探测精度的影响，并根据理论分析进行了一系列实验，得到了有益的结果。理论... 微透镜阵列是Ｈａｒｔｍａｎｎ－Ｓｈａｃｋ波前探测器的核心元件之一。本文从理论上分析了微透镜阵列的性能对Ｈａｒｔｍａｎｎ－Ｓｈａｃｋ波前探测器的波前探测精度的影响，并根据理论分析进行了一系列实验，得到了有益的结果。理论分析和实验结果表明：在微透镜阵列的焦距和孔径大小一定时，提高微透镜阵列的能量利用率和成象质量，可以提高Ｈａｒｔｍａｎｎ－Ｓｈａｃｋ波前探测器的波前探测精度。 展开更多
关键词 波前探测器 哈特曼法 阵列透镜 波前探测
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宽带偏振分光镜及其应用 被引量：2
19
作者 刘德明 黄菊仙 +1 位作者 周宓 黄德修 《华中理工大学学报》 CSCD 北大核心 1991年第5期143-146,共4页
偏振分光元件是光隔离器、环行器的关键元件之一.本文作者采用在直角棱镜上镀制多层介质偏振分光膜的方法,获得两束相互正交的偏振光,并通过合理地选择膜系结构参数和制备工艺,使两束偏振光的偏振度同时达到最佳,从而研制出一种宽带偏... 偏振分光元件是光隔离器、环行器的关键元件之一.本文作者采用在直角棱镜上镀制多层介质偏振分光膜的方法,获得两束相互正交的偏振光,并通过合理地选择膜系结构参数和制备工艺,使两束偏振光的偏振度同时达到最佳,从而研制出一种宽带偏振分光镜. 展开更多
关键词 偏振分光元件 光 隔离器 环行器
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形状参数对MEMS霍尔器件性能影响研究 被引量：1
20
作者 宋明歆 宫纯青 +2 位作者 贺训军 殷景华 刘晓为 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2006年第05B期2054-2056,共3页
利用有限元分析软件ANSYS对长方形和圆形两种霍尔器件的工作状态进行模拟,分析霍尔片(霍尔器件工件区域)结构尺寸与霍尔器件灵敏度的关系,研究形状对器件灵敏度的影响.结果表明:圆形霍尔片灵敏度比长方形霍尔片的高,当圆形霍尔片的半径... 利用有限元分析软件ANSYS对长方形和圆形两种霍尔器件的工作状态进行模拟,分析霍尔片(霍尔器件工件区域)结构尺寸与霍尔器件灵敏度的关系,研究形状对器件灵敏度的影响.结果表明:圆形霍尔片灵敏度比长方形霍尔片的高,当圆形霍尔片的半径与厚度比值为15时,灵敏度最高. 展开更多
关键词 MEMS 有限元法 霍尔器件 器件结构
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