磁敏二極管特性

　　磁敏二極管內(nèi)部結(jié)構(gòu)與普通二極管不同，在P區(qū)與N區(qū)之間有一線度遠(yuǎn)大于載流子擴(kuò)散長(zhǎng)度的高純空間電荷區(qū)——1區(qū)，在1區(qū)的一個(gè)側(cè)面上，嵌有一載流子高復(fù)合區(qū)——R區(qū)，其基本結(jié)構(gòu)如圖1所示。該管采用電子與空穴雙注入效應(yīng)及復(fù)合效應(yīng)來(lái)控制流過(guò)PN結(jié)的電流。在外界磁場(chǎng)的作用下，兩效應(yīng)作用結(jié)果以乘積取值。因此它具有很高的探測(cè)靈敏度。當(dāng)外界無(wú)磁場(chǎng)時(shí)，加正向電壓，N區(qū)電子大部分注入P區(qū)空穴內(nèi)（圖2），只有少數(shù)載流子在1區(qū)及R區(qū)復(fù)合，器件呈穩(wěn)定狀態(tài)。若外界加一正向磁場(chǎng)B+（圖3）時(shí)，在正向磁場(chǎng)洛侖茲力的作用下，空穴及電子運(yùn)動(dòng)方向均偏向R區(qū)，空穴及電子在R區(qū)的復(fù)合率極高，因此大部分載流子在R區(qū)復(fù)合，則1區(qū)中載流子數(shù)目大為減少，R區(qū)電阻隨之增大，壓降亦增大，從而循環(huán)產(chǎn)生正反饋，使該管外部表現(xiàn)為電阻增大，電流減小，壓降增大；反之，外界加B－（圖4）時(shí)，則外部表現(xiàn)為電阻減小，電流增大，壓降減小。

　　磁敏二極管的電壓輸出特性如圖5所示，由圖可看出，在弱磁場(chǎng)作用下，輸出電壓（U）與磁感應(yīng)強(qiáng)度（B）成正比呈線性關(guān)系，磁敏二極管的伏安特性如圖6所示。在磁感應(yīng)強(qiáng)度B不同時(shí)，有著不同的伏安特性曲線，AB為負(fù)載線。由圖可以看出，通過(guò)磁敏二極管的電流越大，在同一磁場(chǎng)作用下，輸出電壓越高，靈敏度也越高。在負(fù)向磁場(chǎng)作用下，其電阻小、電流大；在正向磁場(chǎng)作用下，其電阻大，電流小。

　　最后，在選擇該管時(shí)還要注意一些重要的參數(shù)，額定工作電壓：V0；工作電流：L0；及使用頻限f0。例如國(guó)產(chǎn)2ACM－1A管，其V0=12V，2mA《I0《215mA，f0《10kHz。

　　磁敏二極管是一種磁電轉(zhuǎn)換器件。這種元件比霍爾元件的探測(cè)靈敏度高，且具有體積小、響應(yīng)快、無(wú)觸點(diǎn)、輸出功率大及線性特性好的優(yōu)點(diǎn)。該器件在磁力探測(cè)、無(wú)觸點(diǎn)開關(guān)、位移測(cè)量、轉(zhuǎn)速測(cè)量及其他各種自動(dòng)化設(shè)備上得到了廣泛的應(yīng)用。

　　磁敏二極管內(nèi)部結(jié)構(gòu)與普通二極管不同，在P區(qū)與N區(qū)之間有一線度遠(yuǎn)大于載流子擴(kuò)散長(zhǎng)度的高純空間電荷區(qū)-1區(qū)，在1區(qū)的一個(gè)側(cè)面上，嵌有一載流子高復(fù)合區(qū)-R區(qū)，其基本結(jié)構(gòu)如圖1所示。該管采用電子與空穴雙注入效應(yīng)及復(fù)合效應(yīng)來(lái)控制流過(guò)PN結(jié)的電流。在外界磁場(chǎng)的作用下，兩效應(yīng)作用結(jié)果以乘積取值。因此它具有很高的探測(cè)靈敏度。當(dāng)外界無(wú)磁場(chǎng)時(shí)，加正向電壓，N區(qū)電子大部分注入P區(qū)空穴內(nèi)（圖2），只有少數(shù)載流子在1區(qū)及R區(qū)復(fù)合，器件呈穩(wěn)定狀態(tài)。若外界加一正向磁場(chǎng)B+（圖3）時(shí)，在正向磁場(chǎng)洛侖茲力的作用下，空穴及電子運(yùn)動(dòng)方向均偏向R區(qū)，空穴及電子在R區(qū)的復(fù)合率極高，因此大部分載流子在R區(qū)復(fù)合，則1區(qū)中載流子數(shù)目大為減少，R區(qū)電阻隨之增大，壓降亦增大，從而循環(huán)產(chǎn)生正反饋，使該管外部表現(xiàn)為電阻增大，電流減小，壓降增大；反之，外界加B一（圖4）時(shí)，則外部表現(xiàn)為電.r減小，電流增大，壓降減小。

　　磁敏二極管的電壓輸出特性如圖5所示，由圖可看出，在弱磁場(chǎng)作用下，輸出電壓（U）與磁感應(yīng)強(qiáng)度（B）成正比呈線性關(guān)系，磁敏二極管的伏安特性如圖6所示。在磁感應(yīng)強(qiáng)度B不同時(shí)，有著不同的伏安特性曲線，AB為負(fù)載線。由圖可以看出，通過(guò)磁敏二極管的電流越大，在同一磁場(chǎng)作用下，輸出電壓越高，靈敏度也越高。

　　在負(fù)向磁場(chǎng)作用下，其電阻小、電流大；在正向磁場(chǎng)作用下，其電阻大，電流小。

　　最后，在選擇該管時(shí)還要注意一些重要的參數(shù)，額定工作電壓：Vo；工作電流：Lo;及使用頻限foo例如國(guó)產(chǎn)2ACM-1A‘管，其Vo=12V，2mA《Io《215mA，fo《lOkHz。

　　磁敏二極管的結(jié)構(gòu)

　　磁敏二極管的結(jié)構(gòu)如下圖所示。它是平面P＋-i-N＋型結(jié)構(gòu)的二極管。在高純度半導(dǎo)體鍺的兩端用合金法做成高摻雜P型區(qū)和N型區(qū)。i區(qū)是高純空間電荷區(qū)，該區(qū)的長(zhǎng)度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于載流子擴(kuò)散的長(zhǎng)度。在i區(qū)的一個(gè)側(cè)面上，用擴(kuò)散、研磨或擴(kuò)散雜質(zhì)等方法制成高復(fù)合區(qū)r，在r區(qū)域內(nèi)載流子的復(fù)合速率較大。