Исследование электрических и магнитных характеристик высокотемпературных датчиков Холла на основе гетеро-структуры AlGaN/GaN

Abstract

Представлены результаты исследований характеристик датчика Холла предложенной конструкции на основе гетероструктуры AlGaN/GaN с различными геометрическими параметрами активной области, функционирующего в диапазоне температуры от –25 до 400°C. Исследования выполнены с использованием программных средств приборно-технологического моделирования. Активным слоем датчика является область двумерного электронного газа, которая формируется между барьерным слоем Al₀,₃Ga₀,₇N и нелегированным канальным слоем GaN. Полученные результаты (магнитная чувствительность по току 66,4 В/(А•Тл) при комнатной температуре, температурный коэффициент магнитной чувствительности 0,0273 %/°C) свидетельствуют о перспективности предлагаемого решения для практического использования.

Представлено результати досліджень характеристик датчика Холла запропонованої конструкції на основі гетероструктури AlGaN / GaN з різними геометричними параметрами активної області, який функціонує в діапазоні температури від —25 до 400°C. Дослідження виконано з використанням програмних засобів приборно-технологічного моделювання. Активним шаром датчика є область двовимірного електронного газу, яка формується між бар'єрним шаром Al₀,₃Ga₀,₇N і нелегованим канальним шаром GaN. Отримані результати (магнітна чутливість по струму 66,4 В/(А•Тл) при кімнатній температурі, температурний коефіцієнт магнітної чутливості 0,0273%/°C) свідчать про перспективність запропонованого рішення для практичного використання.

The paper presents research results on the characteristics of Hall sensor based on the AlGaN/GaN heterostructure with various geometric parameters of the active region operating in the temperature range from –25 to 400°C. The research was performed using device-technological simulation. The active layer of the proposed structure is a two-dimensional electron gas region, which is formed between the barrier layer Al₀,₃Ga₀,₇N and the undoped GaN channel layer. The results (room temperature current-related magnetic sensitivity 66.4 V/(A•T) and very low temperature cross sensitivity of 0,0273%/°C) indicate the prospects of the proposed solutions for the practical use.