量子阱霍爾傳感器P2A與旭化成HG-302C對(duì)比

　　1. 從手冊(cè)看出，P2A工作溫度為-100℃-200℃。HG-302C工作溫度為-40℃-125℃；

　　P2A工作范圍較寬，適合在極端的封閉式的工作環(huán)境；從激勵(lì)電流和激勵(lì)電壓看，我們的功耗比較低，但是不影響它有寬磁場(chǎng)測(cè)量范圍。

　　2. 由于測(cè)試條件不同，只能局部比較。

　　a. 從輸入電阻和輸出電阻的最大值、最小值的差值可以看得出，P2A的制造工藝方面。另外阻值的大小其實(shí)影響溫度的特性。

　　b. ?在不平衡電壓輸出值中，也能看出P2A的制造工藝方面較優(yōu)，也體現(xiàn)了器件的一致性和平均性。且比值較小的情況對(duì)于后面調(diào)校失調(diào)電壓量較容易。

　　c. 溫度系數(shù)a，兩者之間比較相近，P2A稍微較好。

　　d. P2A的Rin溫度系數(shù)β較小，且數(shù)值較小。根據(jù)磁路和輸出霍爾電壓具有良好的線性關(guān)系，Rin影響激勵(lì)電流的溫度漂移，對(duì)于溫度漂移有著一定影響。

　　e. 線性度γ，雖然兩器件的輸入的激勵(lì)電流不同，從VH-B圖看出，相對(duì)來(lái)說(shuō)P2A線性度小，占優(yōu)。

　　3. 從激勵(lì)電壓Vc和輸出霍爾電壓VH關(guān)系圖，P2A線性度稍微較小。

　　4. 霍爾器件的特性由其材料和形狀決定，主要受以下兩個(gè)常數(shù)影響:

　　電子遷移率u以及能帶隙 Eg，電子遷移率u越大，靈敏度越高。能帶隙Eg越大，霍爾器件的溫度性能越好。下表顯示了主要材料的u和Eg值。

　　P2A有著GaAs的溫度特性，也提高了電子遷移率，依靠的是AHS分子束外延技術(shù)根據(jù)“帶隙工程”形成異質(zhì)結(jié)結(jié)構(gòu)-二維電子氣（2DEG）該結(jié)構(gòu)平面為二維平面，更好的限制電子的跳動(dòng)和數(shù)量，具備更高靈敏度。

上述材料制成的霍爾器件特性分別如下:

　　Si (硅)

　　雖然溫度特性良好，但靈敏度低，不平衡電壓VHO(未施加磁場(chǎng)產(chǎn)生的電壓)大。目前，硅霍爾器件主要用作集成在帶有放大器或其他器件的硅霍爾IC

　　GaAs(砷化鎵)

　　這種材料的大帶隙帶來(lái)很小的溫度漂移，但是電子遷移率稍小影響了靈敏度。

　　InSb(銻化銦)

　　由于電子遷移率高，這種材料具有很高的靈敏度，但是小帶隙會(huì)導(dǎo)致相當(dāng)大的溫度漂移。

　　InAs(砷化銦)

　　相比InSb，這種材料的靈敏度稍低，但是溫度漂移更小。由于這種材料對(duì)于磁場(chǎng)變化具有很好的線性，因此可用于測(cè)量磁場(chǎng)的霍爾探頭。

　　2-DEG:

　　AHS公司采用MBE開發(fā)和生產(chǎn)的二維電子氣(2-DEG)霍爾傳感器工作溫度范圍寬，溫漂小，靈敏度高，可以滿足諸多應(yīng)用場(chǎng)景需求。

5. 總結(jié)

　　量子霍爾傳感器和旭化成HG系列一樣，采用的是GaAs材質(zhì)，具有高頻、高溫、低溫性能好、噪聲小、抗輻射能力強(qiáng)（200℃）等優(yōu)點(diǎn)，但是我們有著分子束外延 (MBE)薄膜復(fù)合技術(shù)，該技術(shù)在真空環(huán)境下，很好控制讓原子按照一定比例去生長(zhǎng)，生長(zhǎng)的 2-DEG（二維電子氣）結(jié)構(gòu)，又稱為“量子阱”結(jié)構(gòu)。量子阱像是一個(gè)二維平面結(jié)構(gòu)，將原本“上下蹦跶”的電子訓(xùn)練成一個(gè)個(gè)整齊排列的士兵。當(dāng)你聽到“軍令”（磁力線）的時(shí)候，士兵對(duì)軍令很敏感，那么響應(yīng)時(shí)間自然也快。并且，目前就AHS能生產(chǎn)出商用的“量子阱”霍爾傳感器，國(guó)內(nèi)基本處于學(xué)術(shù)階段，也希望國(guó)內(nèi)加油制造。

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