【技术实现步骤摘要】
具有降低JFET效应的霍尔效应传感器
技术介绍
[0001]本申请涉及基于霍尔效应的磁场传感器,并且更具体地涉及如在集成电路结构中实现的这类传感器。
[0002]在许多现代电子系统的操作和控制中,感测磁场的存在以及在一些情况下感测其强度是有用的。磁场感测用作电流测量的基础,比如在马达系统、能量分配系统、电器、功率输送等中。磁场感测也经常应用于位置或接近感测,比如工业、安全和其他机械应用。霍尔效应传感器也可用于检测物体相对于另一个物体的运动(例如,打开封闭外壳的盖,其中盖或外壳包括在该盖打开时分别感应在包含在外壳或盖中的线圈中电流的磁体)。
[0003]流行的磁场传感器基于众所周知的霍尔效应。图1图示了常规霍尔效应传感器110的示例。传感器110包括构造为半导体材料的霍尔元件100,例如掺杂有p型或n型杂质以达到选定导电性的单晶硅。传感器110包括由电压参考电路122偏置到基于外部电压VS的电压的电流源120。电流源120将偏置电流I_BIAS施加到霍尔元件100的端子T1。霍尔元件100将偏置电流I_BIAS朝向其端子T3传导,电流源126从该端子T3传导返回电流I_RET到地。在存在与通过霍尔元件100的电流方向正交的磁场的情况下,在该示例中,进入或离开图1的页面,洛伦兹力作用于霍尔元件100的半导体材料中的多数载流子(例如,n型硅中的电子)以产生“霍尔电压”,即分别在端子T2和端子T4处的电压差VH+和VH
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[0004]端子T2和端子T4耦合到差分放大器140的输入,差分放大器140放大这些 ...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种霍尔效应传感器,其包括:霍尔元件,所述霍尔元件设置在半导体本体的表面处并包括:第一导电类型的第一掺杂区;第二导电类型的第二掺杂区,所述第二掺杂区设置在所述第一掺杂区下方并邻接所述第一掺杂区,并且在所述半导体本体内电隔离;第一端子、第二端子、第三端子和第四端子,所述第一端子、所述第二端子、所述第三端子和所述第四端子在所述表面的不同位置处与所述第一掺杂区电接触;以及第五端子,所述第五端子与所述第二掺杂区电接触;耦合到所述霍尔元件的所述第一端子的第一电流源;共模反馈调节电路系统,所述共模反馈调节电路系统具有耦合到所述霍尔元件的所述第二端子和所述第四端子的输入以及耦合到所述第三端子和接地节点的输出;以及耦合到所述霍尔元件的所述第二端子和所述第四端子的输出电路系统;其中,所述霍尔元件的所述第三端子耦合到所述第二掺杂区。2.根据权利要求1所述的霍尔效应传感器,其中,所述共模反馈调节电路系统包括:电压参考电路,所述电压参考电路具有呈现共模参考电压的输出;第二电流源,所述第二电流源耦合在所述第三端子与所述接地节点之间;以及调节放大器,所述调节放大器具有耦合到所述霍尔元件的所述第二端子和所述第四端子的输入、耦合到所述电压参考电路的所述输出的输入以及耦合到所述第二电流源的控制端子的输出。3.根据权利要求1所述的霍尔效应传感器,其中,所述霍尔元件进一步包括:所述第一导电类型的掩埋掺杂区,所述掩埋掺杂区设置在所述第二掺杂区下方并邻接所述第二掺杂区;以及沟槽隔离结构,所述沟槽隔离结构从所述半导体本体的所述表面延伸到至少到达所述掩埋掺杂区并围绕所述第二掺杂区的深度。4.根据权利要求3所述的霍尔效应传感器,其中,所述霍尔元件进一步包括:所述第一导电类型的第三掺杂区,所述第三掺杂区围绕所述沟槽隔离结构并延伸到至少到达所述掩埋掺杂区的深度。5.根据权利要求1所述的霍尔效应传感器,其进一步包括:所述第一导电类型的第一浅阱区、第二浅阱区、第三浅阱区和第四浅阱区,所述第一浅阱区、所述第二浅阱区、所述第三浅阱区和所述第四浅阱区从所述表面到与所述第一掺杂区接触的深度;其中,所述第一端子、所述第二端子、所述第三端子和所述第四端子分别接触所述第一浅阱区、所述第二浅阱区、所述第三浅阱区和所述第四浅阱区的表面位置。6.根据权利要求5所述的霍尔效应传感器,其进一步包括:所述第二导电类型的第五浅阱区,所述第五浅阱区设置在所述第一掺杂区的边界处并从所述表面延伸到与所述第二掺杂区接触的深度;其中,所述第五端子接触所述第五浅阱区的至少一个表面位置。7.根据权利要求1所述的霍尔效应传感器,其中,所述第二端子和所述第四端子与所述第一掺杂区电接触的表...
【专利技术属性】
技术研发人员:C,
申请(专利权)人:德克萨斯仪器股份有限公司,
类型:发明
国别省市:
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