202679. lajstromszámú szabadalom • Berendezés integrált áramkörbe integrálható Hall-elemmel
1 HU 202679 B 2 légjáratok oldalsó belső felületeit teljesen és átmenőén lefedően vannak kialakítva. Célszerűen legalább négy felületi réteget alkalmazunk, és legalább két átlósan egymással szemben fekvő légjárat közbenső átvezetésekkel légjáratrészekre van osztva, amelyek oldalsó belső felületeit teljes mértékben átmenőén létrehozott felületi réteg borítja, továbbá minden közbenső átvezetés kizárólag két szomszédos légjáratrész két felületi rétegével határoltan van kialakítva, ahol a felületi rétegek egymással elektromos kapcsolatban vannak. A találmány szerinti berendezés segítségével elektromos teljesítmény, ármafogyasztás mérésére, vagy feszültség és áram szorzatának képzésére alkalmas nagy pontosságú mérőberendezés hozható létre. A találmány tárgyát a továbbiakban példakénti kiviteli alakok kapcsán, a csatolt rajzra hivatkozással ismertetjük részletesen. A rajzon az 1. ábra rejtett kialakítású stabil Hali-elem első elvi változatának felülnézete, a 2. ábra az 1. ábrán bemutatott Hali-elem függőleges keresztmetszete, a 3. ábra az 1. és 2. ábrán bemutatott Hali-elem egy gyakorlatban megvalósított kiviteli alakjának felülnézete, a 4. ábra és az 5. ábra szerinti Hali-elem függőleges keresztmetszete, az 5. ábra az 1. és 2. ábrán bemutatott Hali-elem egy másik gyakorlatban megvalósított kiviteli alakjának felülnézete, a 6. ábra a 3., 4. és 5. ábra szerinti Hali-elem előállításához alkalmazott ejárás szerint kialakított záróréteges térvezérlésű tranzisztor két változatának felülnézete, a 7. ábra a 6. ábrán bemutatott záróréteges térvezérlésű transzisztor függőleges keresztmetszete, a 8. ábra rejtett kialakítású stabil Hali-elem második elvi változatának felülnézete, a 9. ábra a 8. ábrán bemutatott Hali-elem föggőleges keresztmetszete, a 10. ábra a 8. és 9. ábrán bemutatott Hali-elem egy gyakorlatban megvalósított kiviteli alakjának felülnézete, a 11. ábra a 10. ábrán bemutatott Hali-elem függőleges keresztmetszete, a 12. ábra a 10. és 11. ábra szerinti Hali-elem előállításához alkalmazott eljárás szerint kialakított záróréteges térvezérlésű tranzisztor felülnézete, a 13. ábra a 12. ábrán bemutatott záróréteges térvezérlésű tranzisztor függőleges keresztmetszete, a 14. ábra a 8. és 9. ábrán bemutatott Hali-elem egy másik gyakorlatban megvalósított kiviteli alakjának vízszintes keresztmetszete, a 15. ábra 14. és 16. ábrán bemutatott keresztmetszettel jellemzett Hali-elem függőleges keresztmetszete, a 16. ábra a 8. és 9. ábrán bemutatott Hali-elem egy harmadik gyakorlatban megvalósított kiviteli alakjának vízszintes keresztmetszete, a 17. ábra öt csatlakozóelemmel ellátott integrálható függőleges Hali-elem kapcsolási elrendezése, a 18. ábra egy Hali-elemet tartalmazó berendezés kapcsolási vázlata, a 19. ábra Hali-elem VH kimeneti feszültségére a VH- f(B) karakterisztika lefutása adott i áramerősség mellett, a mért B mágneses indukció függvényében, a 20. ábra páros párosságé (B) nemlinearitások jelleggörbéi, míg a 21. ábra páratlan párosságé (B) nemlinearitások jelleggörbéi. A 1-16. ábrákon bemutatott 1 Hali-elemek, illetve záróréteges térvezérlésű tranzisztorok alapanyaga szilícium, vagy gallium-arzenid. Ezek az eszközök az ismert technológia szerint az említett anyagok egyikében létrehozott rétegekből épülnek fel. A rétegek vagy P, vagy ezzel ellentétesen N vezetési típusúak. A N+ és P* jelölés arra utal, hogy az adott N, illetve P vezetési típusú anyag idegen atomokkal erősen dópolt, vagyis benne az idegen anyag koncentrációja legalább 1020 ion/cm3. Fordítva, a N' és P' jelöléssel azt az állapotot jellemezzük, amikora N illetve P vezetési típusú idegen atomokkal csak kis mértékben, gyengén dópolt. Az 1-16. ábrákon bemutatott 1 Hali-elemek, illetve záróréteges térvezérlésű tranzisztorok mind P, mind pedig N vezetési típusú anyagból létrehozhatók. Az anyag típusa a kívánt minőség elérésének nem lehet akadálya, vagyis az eszköz működésére ez nincs hatással, ha a megfelelő tápfeszültségek, illetve tápáramok polaritását az anyag vezetési típusa alapján helyesen határozzuk meg. A rajzokon az egyszerűség kedvéért mindenkor N vezetési típusú anyagból készült aktív zónát tartalmazó félvezető eszközt mutatunk be, ami nyilvánlóan a találmány alapját jelentő gondolatok semmiféle korlátozását sem jelenti. Az 1-16. ábrákon továbbá ugyancsak az egyszerűség kedvéért vonalasán, huzalként ábrázolunk Ci, C2, C’2, C”2, Si, S2, továbbá R és SUB áramvezető és szenzoros csatlakozóelemeket, szubsztrátumcsatlakozást és gyűrűcsatlakozást, valamint a záróréteges térvezérlésű tranzisztor estén S forráscsatlakozót, D nyelőcsatlakozót és G kapucsatlakozót. Az 1-5. ábrákon bemutatott Hali-elemek két ármavezető csatlakozóelemmel (Ct és C2), továbbá két szenzoros csatlakozóelemmel (S, és S2) vannak ellátva. A 8-11. és 14-16. ábrákon látható Hali-elemek ezzel szemben három áramvezető csatlakozóelemet (Ci, C’2, C’2), valamint két szenzoros csatlakozóelemet (Si, S2) tartalmaznak. Ebben az esetben az 1 Hali-elemet kívülről öt csatlakozóhoz kell vezetni, vagyis egy-egy külső csatlakozást kell biztosítani a Ci, C’2, C’*2 áramvezető és az Si, S2 szenzoros csatlakozóelemeknek, mint ez a 17. ábrán látható. A 18. ábrán az egyszerűség kedvéért olyan 1 Hali-elemet mutatunk, amelynek Ci, C2 áramvezető és Si, S2 szenzoros, tehát összesen négy csatlakozóeleme van, ami azonban nem jelentheti, hogy a találmány tárgyát a négy külső csatlakozásra vezethető Hali-elemben kellene látni. Az 1-5. ábrákon bemutatott megoldások nem korlátozódnak a négy csatlakozóelemes változatra, ahogy a 8-11. és a 14-16. ábrán bemutatott Hali-elemek alapján sem csak öt csatlakozóelemes külső kapcsolások alkalmazhatók, hanem a gyakorlatban ismert minden kombinációiban a javasolt Halielemek felhasználhatók. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
