物理实验第21卷第10期 锑化铟磁阻传感器特性测量及应用研究 吴扬娄捷’陆申龙 (复旦大学物理系上海20043) 摘要介绍了不同实验条件下,锑化铟磁阻器件电阻与所加直流磁感应强度的关系,并对其曲线进行了拟合 与讨论,通过施加低频交流磁场的方法,得到了磁阻器件在小于0.06T弱磁场范围内对电磁信号的倍频效应 关键词磁电阻效应锑化铟磁阻器件,倍频 Character istics and applica tions of the hn sb magnetic resistance sen sor WU Yang LOU J ie LU Shen-long (D epartm ent of phy sics, Fudan U niversity, Shanghai, 200433) Abstract The m agne to resistance effect of the InSb sen sor is m easured under different experm ental condit ions, the derived results are fitted and discussed The sen sor's frequency doubling effect on electrom agnetic signal is given under certa in cond it ons Key words m agne to resistance effect; InSb m agnet ic resistance sen sor, frequency doubling 随磁场的变化关系,并对其应用提出了一些看 法和建议 磁阻器件具有灵敏度高、抗干扰能力强等 优点,在工业、交通、仪器仪表、医疗器械、探矿 2原理 等领域应用十分广泛,例如在数字式罗盘、交通 定条件下,导电材料的电阻值R随磁感 车辆检测、导航系统、伪钞鉴别位置测量中作应强度B的变化规律称为磁电阻效应 探测器用磁阻器件品种较多,可分为正常磁电 在该情况下半导体内的载流子将受洛伦兹 阻、各向异性磁电阻、特大磁电阻、巨磁电阻和力的作用,发生偏转,在两端产生积聚电荷并产 隧道磁电阻等.其中正常磁电阻的应用十分普生霍尔电场·如果霍尔电场作用和某一速度的 遍锑化铟传感器是一种价格低廉,灵敏度高的载流子受到的洛伦兹力作用刚好抵消,那么小 正常磁电阻,有着十分重要的应用价值它可用于或大于该速度的载流子将发生偏转·因此沿 于制造在磁场微小变化时测量多种物理量的传外加电场方向运动的载流子数目将减少,电阻 感器 增大,表现出横向磁电阻效应·如图1所示,如 本文在直流与交流磁场条件下分别对锑化果将A,B端短接,则霍尔电场将不存在,所有 铟器件的磁电阻效应进行了研究,采取了多种电子将向A端偏转,也表现出磁电阻效应 不同的实验条件和方法加以测量,得出了磁阻 设磁阻器件在零磁场时电阻及电阻率分别 物理系99级理科基地班学生 c1995-2005 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co, LId. All rights reserved.3 物理系 99 级理科基地班学生 锑化铟磁阻传感器特性测量及应用研究 吴 扬3 娄 捷3 陆申龙 (复旦大学物理系 上海 200433) 摘 要: 介绍了不同实验条件下, 锑化铟磁阻器件电阻与所加直流磁感应强度的关系, 并对其曲线进行了拟合 与讨论Ζ 通过施加低频交流磁场的方法, 得到了磁阻器件在小于 0106T 弱磁场范围内对电磁信号的倍频效应 1 关键词: 磁电阻效应; 锑化铟磁阻器件; 倍频 Character istics and application s of the InSb magnetic resistance sen sor W U Yang3 LOU J ie3 LU Shen2long (D epartm en t of Physics, Fudan U n iversity, Shanghai, 200433) Abstract: T he m agneto resistance effect of the InSb sen so r is m easu red under differen t experim en tal condition s, the derived resu lts are fitted and discu ssed. T he sen so r’s frequency doub ling effect on electrom agnetic signal is given under certain condition s. Key words: m agneto resistance effect; InSb m agnetic resistance sen so r; frequency doub ling 1 引 言 磁阻器件具有灵敏度高、抗干扰能力强等 优点, 在工业、交通、仪器仪表、医疗器械、探矿 等领域应用十分广泛, 例如在数字式罗盘、交通 车辆检测、导航系统、伪钞鉴别、位置测量中作 探测器用Ζ磁阻器件品种较多, 可分为正常磁电 阻、各向异性磁电阻、特大磁电阻、巨磁电阻和 隧道磁电阻等Ζ 其中正常磁电阻的应用十分普 遍Ζ锑化铟传感器是一种价格低廉, 灵敏度高的 正常磁电阻, 有着十分重要的应用价值Ζ它可用 于制造在磁场微小变化时测量多种物理量的传 感器Ζ 本文在直流与交流磁场条件下分别对锑化 铟器件的磁电阻效应进行了研究, 采取了多种 不同的实验条件和方法加以测量, 得出了磁阻 随磁场的变化关系, 并对其应用提出了一些看 法和建议Ζ 2 原 理 一定条件下, 导电材料的电阻值 R 随磁感 应强度B 的变化规律称为磁电阻效应Ζ 在该情况下半导体内的载流子将受洛伦兹 力的作用, 发生偏转, 在两端产生积聚电荷并产 生霍尔电场Ζ 如果霍尔电场作用和某一速度的 载流子受到的洛伦兹力作用刚好抵消, 那么小 于或大于该速度的载流子将发生偏转Ζ 因此沿 外加电场方向运动的载流子数目将减少, 电阻 增大, 表现出横向磁电阻效应Ζ 如图 1 所示, 如 果将A , B 端短接, 则霍尔电场将不存在, 所有 电子将向A 端偏转, 也表现出磁电阻效应Ζ 设磁阻器件在零磁场时电阻及电阻率分别 64 物理实验 第 21 卷 第 10 期 © 1995-2005 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co., Ltd. All rights reserved