[發(fā)明專利]三軸磁場(chǎng)傳感器

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010530697.9
• 申請(qǐng)日: 2020-06-11
• 公開（公告）號(hào): CN111562528A
• 公開（公告）日: 2020-08-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李大來(lái);蔣樂(lè)躍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 新納傳感系統(tǒng)有限公司
• 主分類號(hào): G01R33/07
• 分類號(hào): G01R33/07
• 代理公司: 蘇州簡(jiǎn)理知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 32371
• 代理人: 朱亦倩

本發(fā)明提供一種三軸磁場(chǎng)傳感器，其包括：第一導(dǎo)電類型襯底；第一垂直霍爾傳感器，其包括延伸至第一導(dǎo)電類型襯底內(nèi)的第一個(gè)第二導(dǎo)電類型阱，以及沿延伸至第一個(gè)第二導(dǎo)電類型阱內(nèi)的第一組第二導(dǎo)電類型端口；第二垂直霍爾傳感器，其包括延伸至第一導(dǎo)電類型襯底內(nèi)的第二個(gè)第二導(dǎo)電類型阱，以及延伸至第二個(gè)第二導(dǎo)電類型阱內(nèi)的第二組第二導(dǎo)電類型端口；平面霍爾傳感器，其包括延伸至第一導(dǎo)電類型襯底內(nèi)的第三個(gè)第二導(dǎo)電類型阱，以及延伸至第三個(gè)第二導(dǎo)電類型阱內(nèi)的第三組第二導(dǎo)電類型端口。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明不僅可以實(shí)現(xiàn)探測(cè)三軸磁場(chǎng)，而且制備工藝簡(jiǎn)單，零點(diǎn)不受強(qiáng)磁場(chǎng)干擾的影響。

【技術(shù)領(lǐng)域】

本發(fā)明涉及三軸磁場(chǎng)傳感器技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于平面霍爾和垂直霍爾效應(yīng)的三軸磁場(chǎng)傳感器。

【背景技術(shù)】

傳統(tǒng)的三軸霍爾磁場(chǎng)傳感器基于平面霍爾效應(yīng)和軟磁體，有兩個(gè)主要缺點(diǎn)：制備工藝復(fù)雜；由于軟磁體的存在，使得三軸霍爾磁場(chǎng)傳感器被強(qiáng)磁場(chǎng)干擾后，零點(diǎn)發(fā)生漂移。

因此，有必要提出一種技術(shù)方案來(lái)克服上述問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

本發(fā)明的目的之一在于提供一種三軸磁場(chǎng)傳感器，其不僅可以實(shí)現(xiàn)探測(cè)三軸磁場(chǎng)，而且制備工藝簡(jiǎn)單，零點(diǎn)不受強(qiáng)磁場(chǎng)干擾的影響。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，本發(fā)明提供一種三軸磁場(chǎng)傳感器，其包括：第一導(dǎo)電類型襯底；第一垂直霍爾傳感器，其包括沿所述第一導(dǎo)電類型襯底的上表面向下延伸至第一導(dǎo)電類型襯底內(nèi)的第一個(gè)第二導(dǎo)電類型阱，以及沿第一個(gè)第二導(dǎo)電類型阱的上表面向下延伸至第一個(gè)第二導(dǎo)電類型阱內(nèi)的第一組第二導(dǎo)電類型端口；第二垂直霍爾傳感器，其包括沿所述第一導(dǎo)電類型襯底的上表面向下延伸至第一導(dǎo)電類型襯底內(nèi)的第二個(gè)第二導(dǎo)電類型阱，以及沿第二個(gè)第二導(dǎo)電類型阱的上表面向下延伸至第二個(gè)第二導(dǎo)電類型阱內(nèi)的第二組第二導(dǎo)電類型端口；平面霍爾傳感器，其包括沿所述第一導(dǎo)電類型襯底的上表面向下延伸至第一導(dǎo)電類型襯底內(nèi)的第三個(gè)第二導(dǎo)電類型阱，以及沿第三個(gè)第二導(dǎo)電類型阱的上表面向下延伸至第三個(gè)第二導(dǎo)電類型阱內(nèi)的第三組第二導(dǎo)電類型端口。

進(jìn)一步的，所述第一垂直霍爾傳感器用于探測(cè)x軸磁場(chǎng)；所述第二垂直霍爾傳感器用于探測(cè)y軸磁場(chǎng)；所述平面霍爾傳感器用于探測(cè)z軸磁場(chǎng)，其中，x軸、y軸、z軸屬于笛卡爾坐標(biāo)系，且z軸與x軸和y軸滿足右手定則。

進(jìn)一步的，所述第一導(dǎo)電類型襯底為p型襯底；所述第二導(dǎo)電類型阱為n阱；所述第二導(dǎo)電類型端口為n+端口。

進(jìn)一步的，所述第一導(dǎo)電類型襯底為n型襯底；所述第二導(dǎo)電類型阱為p阱；所述第二導(dǎo)電類型端口為p+端口。

進(jìn)一步的，所述第二導(dǎo)電類型阱通過(guò)向所述第一導(dǎo)電類型襯底擴(kuò)散或注入形成；所述第二導(dǎo)電類型端口通過(guò)向所述第二導(dǎo)電類型阱擴(kuò)散或注入形成。

進(jìn)一步的，所述第一組第二導(dǎo)電類型端口包括第一電源端、第一接地端、第二接地端、第一信號(hào)正端和第一信號(hào)負(fù)端；所述第二組第二導(dǎo)電類型端口包括第二電源端、第三接地端、第四接地端、第三信號(hào)正端和第四信號(hào)負(fù)端；所述第三組第二導(dǎo)電類型端口包括第三電源端、第五接地端、第五信號(hào)正端和第六信號(hào)負(fù)端。

進(jìn)一步的，所述第一組第二導(dǎo)電類型端口中的各個(gè)端口形成一條沿y軸的直線；所述第二組第二導(dǎo)電類型端口中的各個(gè)端口形成一條沿x軸的直線；所述第三組第二導(dǎo)電類型端口中，第三電源端和第五接地端形成的直線垂直于第五信號(hào)正端和第六信號(hào)負(fù)端形成的直線。

進(jìn)一步的，所述第三組第二導(dǎo)電類型端口中，所述第三電源端和第五接地端形成一條沿x軸的直線；所述第五信號(hào)正端和第六信號(hào)負(fù)端形成一條沿y軸的直線。

進(jìn)一步的，第一垂直霍爾傳感器和第二垂直霍爾傳感器分別位于所述平面霍爾傳感器的相鄰的兩側(cè)。

進(jìn)一步的，所述第二導(dǎo)電類型端口的摻雜濃度較所述第二導(dǎo)電類型阱的摻雜濃度高。