[发明专利]空间三维磁场检测传感器

权利要求书

1.空间三维磁场检测传感器，其特征在于，该传感器包括四个硅磁敏晶体管和四个薄膜晶体管；

其中，在单晶硅衬底(41)上表面设置所述四个硅磁敏晶体管的集电极和基极，

在单晶硅衬底(41)下表面上，在分别与四个硅磁敏晶体管的集电区相对的位置分别设置四个C型硅杯，在四个C型硅杯面上分别设置N型掺杂区，分别构成四个硅磁敏晶体管的发射区，并在N型掺杂区上设置金属层（42），形成公共发射极，

在所述四个硅磁敏晶体管中，第一硅磁敏晶体管（111）与第二硅磁敏晶体管（112）的磁敏感方向相反，并且第一硅磁敏晶体管的集电极的输出电压与第二硅磁敏晶体管的集电极的输出电压形成第一差分输出结构；第三硅磁敏晶体管（113）与第四硅磁敏晶体管（114）的磁敏感方向相反，并且第三硅磁敏晶体管的集电极的输出电压与第四硅磁敏晶体管的集电极的输出电压形成第二差分输出结构；

第一硅磁敏晶体管的基极与第三硅磁敏晶体管的基极相连，形成基极第一公共端B1，第二硅磁敏晶体管的基极与第四硅磁敏晶体管的基极相连，形成基极第二公共端B2；

在单晶硅衬底(41)上表面设置所述四个薄膜晶体管；

在所述四个薄膜晶体管中，第一薄膜晶体管（115）的一个霍尔输出端与第三薄膜晶体管（117）的一个霍尔输出端串联，第一薄膜晶体管的另一个霍尔输出端和第三薄膜晶体管的另一个霍尔输出端分别输出第一电压和第三电压；第一薄膜晶体管的漏极和第三薄膜晶体管的漏极相连，形成第一公共漏极D1；第一薄膜晶体管的源极和第三薄膜晶体管的源极相连，形成第一公共源极S1；

第二薄膜晶体管（116）的一个霍尔输出端与第四薄膜晶体管（118）的一个霍尔输出端串联，第二薄膜晶体管的另一个霍尔输出端与第四薄膜晶体管的另一个霍尔输出端分别输出第二电压和第四电压；第二薄膜晶体管的漏极和第四薄膜晶体管的漏极相连形成第二公共漏极D2；第二薄膜晶体管的源极和第四薄膜晶体管的源极相连，形成第二公共源极S2。

2.根据权利要求1所述的空间三维磁场检测传感器，其特征在于，在单晶硅衬底(41)上表面分别埋置第一、第二、第三和第四硅磁敏晶体管的第一、第二、第三和第四集电极的第一、第二、第三和第四集电区（31、32、33和34），并在其上设置金属电极，形成第一、第二、第三和第四集电极，其中，该第一、第二、第三和第四集电区由N型掺杂硅构成，

在单晶硅衬底(41)上表面分别埋置第一、第二、第三和第四硅磁敏晶体管的第一、第二、第三和第四基极的第一、第二、第三和第四基区（1、2、3和4），并在其上设置金属电极，形成第一、第二、第三和第四基极，该第一、第二、第三和第四基区由P型掺杂硅构成。

3.根据权利要求1所述的空间三维磁场检测传感器，其特征在于，

第一硅磁敏晶体管的基极通过第一基极电阻（11）与基极第一公共端B1相连，

第三硅磁敏晶体管的基极通过第三基极电阻（13）与基极第一公共端B1相连，

第二硅磁敏晶体管的基极通过第二基极电阻（12）与基极第二公共端B2相连，

第四硅磁敏晶体管的基极通过第四基极电阻（14）与基极第二公共端B2相连，

第一硅磁敏晶体管的集电极通过第一负载电阻（21）与电源V_DD相连，

第二硅磁敏晶体管的集电极通过第二负载电阻（22）与电源V_DD相连，

第三硅磁敏晶体管的集电极通过第三负载电阻（23）与电源V_DD相连，

第四硅磁敏晶体管的集电极通过第四负载电阻（24）与电源V_DD相连。

4.根据权利要求1或3所述的空间三维磁场检测传感器，其特征在于，

基极第一公共端B1和基极第二公共端B2均接地GND；

第一公共漏极D1与电源相连；

第一公共源极S1接地GND；

第二公共漏极D2与电源相连；

第二公共源极S2接地GND。

5.根据权利要求2所述的空间三维磁场检测传感器，其特征在于，

第一、第二、第三和第四集电区由掺杂磷的硅构成；

第一、第二、第三和第四基区由掺杂硼的硅构成。

6.根据权利要求1所述的空间三维磁场检测传感器，其特征在于，

在四个C型硅杯面上分别掺杂磷，构成第一、第二、第三和第四发射区（51、52、53和54）。