Магниторезистор Советский патент 1982 года по МПК G01R33/95 

(5) МАГНИТОРЕЗИСТОР

Изобретение относится к магнитны измерениям и может быть использован в магнитометрах, первичными преобразователями которых являются магни резисторы. Известен магниторезистор в виде диска Корбино, выполненный с одним электродом по окружности диска, с другим электродом - в центре диска Cl. Недостатками известного магниторезистора являются низкое начальное сопротивление, в результате чегр затруднено проведение измерений напряжений образующихся на магниторезисторе; значительные погрешноети,возникающие при измерении импульсных и переменных полей за счет того, что в пластине магниторезистора возникают вихревые токи, порождающие, дополнительный разогрев плactины, а значит и температурную нестабильность параметров магниторезистора. . 2- . , Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому устройству является магниторезистор из токопроводящей полосы,в виде меандра, изготовленный из эвтектического сплава SuSb - NiSb 21. Сследвтвие высокой проводимости сильнолегированного Яи5Ь очень трудно добиться хорошего закорачивания напряжения Холла как с помощью поверхностного растра из металлических полос, так и с помощью внутренних иглообразных включений, в результате чего эффект магнитосопротивления уменьшается; размеры поперечного сечения полосы меандра из-за наличия игл NiSb должны быть не менее бОх хбО мкм, а это, в свою очередь, не позволяет повы.сить начальное сопротивление магниторезистора; необходимость введения и правильного ориентирования игл NiSb как при выращивании полупроводникового слитка, так и при изготовлении пластины требует допол3920596нительных технологических операций, что усложняет и удорожает процесс изготовления, а следовательно, и стой- В мость магниторезистора. Целью изобретения является повыше- 5 ние чувствительности магниторезистора. Цель достигается тем, что в магниторезисторе, содержащем токопроводящую полосу в виде меандра, в токопроводящей пластине выполнено п сквозных верстий, расположенных вдоль всей длины меандра параллельно боковым граням элементов меандра, при этом расстояние между соседними отверстиями удовлетворяет условию d . S v 10 I, -0 где S - расстояние между отверстиями; d - ширина отверстия; 1 - длина отверстия. На чертеже .изображен магниторезис- те Магниторезистор 1 содержит электроды 2 и 3 с токопроводящей пластиной k, внутри которой выполнены сквозные отверстия 5 с шириной 6 и длиной 7. При отсутствии магнитного поля эквипотенциальные линии V имеют равномерное рас пределение, причем линии перпендикулярны к боковым граням Пластины независимо от наличия или. отсутствия отверстий 5,только в узких участках густота линий увеличивается, так как в этих участках сопротивление магниторезистора возрастает по сравне нию с участками без отверстий 5. При воздействии на магниторезистор 1 магнитного поля эквипотенциальн линии V начинают поворачиваться, одна ко в участках, где имеются отверстия 5 линии деформируются, более того, во никают дополнительные токи ig из-за появления ЭДС Холла в участках с отве стиями 5 в результате этого эквипотенциальные линии V поворачиваются неодинаково. С другой стороны на боКОВ.ЫХ гранях пластины k возникают неравные холловские ЗДС, так в у Гастках с отверстиями. Vx, ig,B.§tt., (2) где УХ - холловская ЭДС на участке с отверстиями на участке с величина тока отверстиями; воздействующее магнитное постоянная Холла; ет ле гр ( - толщина участка; Ч - геометрический коэффициент. частках без отверстий V«A определяя как (3) холловская ЭДС на участке без отверстий; величина тока на этом участВ - величина воздействующего магнитного поля; Кц - постоянная Холла; 1/« - геометрический коэффициент участка без отверстий. В результате этого в областях,приающих и противоположных боковым ням пластины , возникают дополниьные токи ig, а это также увеличиает эффект магнитосопротивления. Размеры, форма, расположение могут быть определены исходя из следующего. Для получения большего значения начального сопротивления необходимо уве.пичивать число отверстий,при этом отверстия могут быть выполнены в два и более рядов в токопроводящей пластине по всей длине меанДра, причем плотность располо : ения отверстий одинакова в магниторезисторе; в случае, если необходимо больше увеличить магниторезистивный эффект, отверстия выполняются с различными размерами , которые также чередуются с определенным шагом. Это, в свою очередь, увеличива т магнйторезистивный эффект сильнее, чем отверстия с одинаковыми размерами, что обуслоёлено большим проявлением геометрического эффекта; размер шага между отверстиями выбирается, исходя из того, чтобы он был не меньше ширины отверстия, это также увеличивает начальное сопротивление магниторезистора. Шаг между отверстиями должен быть не более удесятеренной длины отверстия, что обусловлено наименьшей величиной задаваемого начального сопротивления и длиной полос самого меандра; форма и ориентация отверстий определяется законами изменения Rg магниторезистора от магнитного поля К (линейная зависимость или квадратичная), этот пункт выполняется только при наличии предварительных измерений и экспериментальных доработок ,

Формула изобретения

Нагниторезистор, содержащий токопроводящую пластину в виде меандра, о.тли чающийся тем, чтб, с целью повышения чувстоительности, в токопроводящей пластину выполйенЬ п сквозных отверстий, расг оло«енных вдоль всей длины меандра параллельно боковым граням элементов меандра,при этом расстояние между соседними отверстиями удовлетворяет условию

d S ю г,

где S - расстояние между соседними

отверстиями; d - ширина отверстия; 1 - длина отверстия.

Источники.информации, принятые в.о внимание при экспертизе

с. 93.