НАПІВПРОВІДНИКОВІ СЕНСОРИ МАГНІТНОГО ПОЛЯ НА РОЗЩЕПЛЕНИХ ХОЛЛІВСЬКИХ СТРУКТУРАХ

Краткое содержание

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

У вступі обґрунтовано актуальність теми, сформульовано мету і задачі проведених досліджень, представлені методи, об’єкт і предмет досліджень, визначено наукову новизну отриманих результатів та їх практичне значення, наведені дані щодо апробації.

У першому розділі дано аналіз проблеми дисертаційної роботи. Дано загальну характеристику та розглянуто базові фізичні ефекти в холлівських сенсорах. Показано, що новим напрямком розвитку гальваномагнітних сенсорів є розщеплені холлівські сенсори (РХС), базова ідея яких полягає у формуванні інтегрованих структур з використанням лише однієї половини холлівського сенсора (split current Hall device). Перевагою сенсорів на РХС є вища просторова роздільна здатність і можливість вимірювати в одній точці простору три проекції (B_X, B_Y, B_Z) вектора індукції магнітного поля.

Відзначено, що створення сенсорів на РХС передбачає вирішення комплексу задач, основними з яких є: по-перше, більш детальний аналіз ефектів, що виникають в РХС, і зокрема, комбінація холлівського та магніторезистивного ефектів; по-друге, розробка більш складних (специфічних) математичних моделей сенсорів на основі РХС; по-третє, удосконалення методик калібрування сенсорів з урахуванням комбінації холлівського та магніторезистивного ефектів; і, по-четверте, реалізація більш досконалих методів і схем сигнального перетворення, які б дозволяли відокремити корисну складову сигналу від його паразитних складових і шумів. На основі вищесказаного сформульовані задачі дисертаційних досліджень.

Другий розділ присвячений математичним моделям РХС. Основою параметричного аналізу та оптимізації структури холлівських сенсорів, і особливо, коли мова йде про структурно складні РХС, є математичні моделі. Враховуючи, що способи формування сигналів РХС мають суттєві відмінності від традиційних холлівських сенсорів, а функції перетворення РХС характеризуються значними нелінійностями, моделювання РХС повинно передбачати не лише математичний опис електрофізичної структури сенсора, але і синтез їхніх схем заміщення. Таким чином, метою першого етапу дисертаційної роботи було створення підходів комплексного математичного моделювання та розроблення відповідних моделей РХС, що інтегрують два взаємно доповнюючі аспекти – схемний і структурний.