[其他]具有能在集成电路中集成的霍耳元件的装置

说明书

本发明涉及一种按权利要求1前序部分所述的、具有能在集成电路中集成的霍耳元件的装置。

这种装置例如可装在功率表或电度表上用来测量电流i_N或用来构成电压和电流乘积：u_N·i_N。在这里u_N表示供电网的额定电压，i_N表示由电能用户所耗费的电流。因为电流i_N与它所产生的磁场H_N成正比，所以如果能得出H_N，那么霍耳元件就可间接地测量电流i_N。因为霍耳电流的输出电压V_H与乘积i·H_N成正比（这里i表示霍耳元件的馈电电流），所以如果用电阻使霍耳元件的馈电电流i正比于电网电压u_N，那么霍耳元件也能构成电压和电流乘积;u_N·i_N。在这种情况下霍耳元件必须作为四象乘法器进行工作，因为u_N和i_N也就是i和H_N都是正弦形的，它们都具有正、负值。

由“纵向霍耳效应器件”一文（“Theverticalhalleffectdevice”R·S·Popovic，IEEEElectronDeviceLetters，Vol，EDL-5，№.9，Sept.84，第357-358页）可知，按权利要求1前序部分所述可集成的纵向霍耳元件已属公知。可集成的纵向霍耳元件是那种可以用来测量磁场HN（这种磁场平行于集成霍耳元件的上表面）的霍耳元件。

从“霍耳效应探针及其在全自动磁性测量系统中的应用”一文（“Halleffectprobesandtheiruseinafullyautomatedmagneticmeasuringsystem”，M·W·Poole和R·P·Walker，IE-EETransationsonMagnetic，Vol，MAG-17，№5，Sept·81，第2132页）中可以明显地看出，有关霍耳元件的稳定性尤其是长期稳定性的叙述很少而且只是从原理上进行了说明。

本发明的任务在于，采用一种能同时生产可集成霍耳元件和可集成晶体管的工艺方法，以获得可集成霍耳元件的长期稳定性。

所述的任务将按本发明权利要求1特征部分的特征来完成。

由从属权利要求的特征所解决的其它任务是：获得可集成霍耳元件的湿度稳定性以及在已知馈电电流i恒定时把特性曲线V_H=f（B）线性化。这里V_H表示霍耳元件的输出电压，B=μH_N表示要测量的磁场H_N的感应强度。

本发明的实施例由附图所示，下面将对实施例进行详细描述。

图1埋入式稳定霍耳元件第一种原理方案的平面图，

图2图1所示霍耳元件的垂直剖面图，

图3图1和2所示霍耳元件第一种实际实施方案的平面图，

图4图3和图5所示霍耳元件的垂直剖面图，

图5图1和2所示霍耳元件第2种实际实施方案的水平视图，

图6势垒式场效应晶体管的两种实施方案的平面图，这种晶体管是用与生产图3至5所示霍耳元件相同的方法生产的，

图7图6所示势垒式场效应晶体管的垂直视图，

图8埋入式稳定霍耳元件第二种原理方案的平面图，

图9图8所示霍耳元件的垂直视图，

图10图8和9所示霍耳元件第一种实际实施方案的平面图，

图11图10所示霍耳元件的垂直视图，

图12势垒式场效应晶体管的平面图，这种晶体管是用与生产图10和11所示霍耳元件相同的方法生产的，

图13图12所示势垒式场效应晶体管的垂直视图。

图14图8和9所示霍耳元件第二种实际实施方案的水平视图，

图15图14和16所示霍耳元件的垂直视图，

图16图8和9所示霍耳元件第三种实际实施方案的水平视图，

图17带有5个接头的垂直霍耳元件的连接电路图，

图18具有霍耳元件装置的方框图，