Микроэлектронные преобразователи неэлектрических величин. Агеев О.А - 14 стр.

UptoLike

16
зоны(E
g
=1.7 эВ), высокие значения коэффициента Холла и подвижности но-
сителей (μ
n
=0.85 м
2
/Вс), возможность автоэпитаксиального выращивания
тонких слоев на полуизолирующих подложках обусловили применение этого
материала для разработки ДХ.
Освоенные в промышленности арсенид галлиевые ДХ (ХАГ-П) обла-
дают широким рабочим диапазоном температур (от -60
°C до +300°C) и вы-
сокой чувствительностью к магнитному полю (выходной сигнал при магнит-
ной индукции 0.5 Тл не менее 1 В).
Наиболее важными требованиями, предъявляемыми к подложкам ДХ,
являются монокристалличность, хорошие изолирующие свойства, мини-
мальные микро- и макронеоднородности по площади подложки, близость
коэффициентов термического расширения подложки и пленки.
Датчики ХАГ-П изготавливаются выращиванием эпитаксиальной
плен-
ки толщиной 5-10 мкм на полуизолирующих подложках GaAs, GaP или InР ,
причем последний обеспечивает минимальное рассогласование параметров
решётки при эпитаксии. Однако он характеризуется большими микро- и мак-
ронеоднородностями распределения электрофизических параметров, поэто-
му наиболее предпочтительным материалом для подложек является все же
GaAs [4]. В качестве легирующих донорных примесей обычно используют
олово, теллур, селен или
серу.
Конструкция ДХ представляет собой прямоугольную пластину с разме-
рами 4×2 мм, расположенную на гибкой печатной плате и помещенную в
металлический корпус из нержавеющей стали (рис.2).
Для получения надежных омических контактов используются олово,
серебро, золото, германий или никель, а также их сплавы.
Серебро образует легкоплавкую эвтектику с n-GaAs, имеет высокую те-
пло
- и электропроводность и сравнительно медленно диффундирует в GaAs,
но применение одного серебра не дает омических контактов, поэтому его
используют с добавками металлов, дающих n
+
-проводимость, например
93%Аg + 7%Sn.
Напыление сплава Ag-Sn проводится через металлическую маску при
вакууме 10
-3
Па с последующим вжиганием при температуре 550-600°С в
течение 5-10 минут.
Применение выводов в виде проводников гибкой печатной платы на ос-
нове полиимидно-фторопластовой композиции (индекс 3 на рис.2) позволяет
повысить прочность и надежность конструкции и уменьшить механические
напряжения, приводящие к временным дрейфам параметров ДХ.
Важной операцией при изготовлении ДХ является снижение (доводка)
остаточного напряжения U
о
, т.е. напряжения на холловских выводах в отсут-
ствие магнитного поля. Причиной возникновения этого эффекта может слу-
жить как несимметричность расположения холловских контактов, так и ис-
кажение эквипотенциальных поверхностей из-за локальных неоднородностей
полупроводниковой пленки. Первоначально операция снижения U
о
у кри-
сталлических ДХ проводилась вручную, путем изменения геометрии пласти-