Снос зданий:
ecosnos.ru
Главная  Микромагнитоэлектроника: направление технологии 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 [ 120 ] 121 122

дальнейшее новьппение уровня магнитоэлектрических параметров и эксплуатационных характеристик изделий;

повьппение степени интеграции изделий с постепенным переходом на многоканальные устройства;

расширение функций, вьшолняемых изделиями микромагнитоэлектроники, а также сфер их применения;

дальнейшее уменьшение габаритных размеров, массы и материалоемкости, а также снижение энергопотребления и удельной себестоимости изделий.

Кроме того, можно ожидать более широкого использования в массовом производстве изделий микромагнитоэлектроники новых полупроводниковых материалов (арсенид галлия, антимонид индия и др.) и магнитотвердых материалов (сплавов типа самарий-кобальт , неодим-железо-бор и др.), а также более совершенных технологических процессов: ионной имплантации, КМОП и КПП технологий, молекулярной эпитаксии, плазменного осаждения магнитотвердых пленок и др.

8. Анализ тенденций и возможных перспектив развития разработок и производства магнитных датчиков показьшает, что

очень бурное развитие получат разработка и производство высокочувствительных магнитных датчиков и МЭУ для навигационных и медицинских приборов, а также для военной техники;

будут продолжены работы по повышению уровня магнитоэлектрических параметров и улучшению эксплуатационных характеристик МД, в том числе и предельной рабочей температуры до 200 С и более;

по мере совершенствования технологии изготовления и конструкций магнитных датчиков сохранится тенденция к дальнейшему уменьшению их габаритных раз-меров, что приведет к снижению размеров и массы дорогостояпщх постоянных магнитов;

в ближайшее десятилетие можно ожидать значительного повьппения степени интеграции элементов и расширения функций, вьшолняемых микроэлектронными магнитными датчиками;

особое развитие получат разработка и производство магнитных интегральных полупроводниковых сенсоров (ИПС), в том числе и интеллектуальных;

по мере совершенствования микроэлектронных магнитных датчиков сферы их применения будут неуклонно расширяться.

9. Можно уверенно предположить, что уже в ближайшие 3-5 лет будет освоен массовый вьшуск магнитоэлектронных приборов индивидуального пользования, предназначенных для прогнозирования гелио-и геомагнитных возмущений. Причем потребность в таких приборах составит десятки миллионов изделий в год и более.

10. Судя по многочисленным публикациям в зарубежных и отечественных источниках, получит дальнейшее развитие разработка функциональных магнитоэлектронных устройств (ФЭМУ), которое будет идти по пути промьппленной реализации новых идей, расширения номенклатуры, функций и сфер применения указанных устройств.

Подводя итоги, можно констатировать, что микромагнитоэлектроника является одним из перспективнейших направлений техники xxi века с огромными потенциальными возможностями в условиях рьшочной экономики.

Даже перечисленные в настоящей работе многочисленные примеры составляют лишь ничтожную часть потенциального рынка изделий микромагнитоэлектроники, настолько, по нашему мнению широкого, что спрогнозировать сегодня многие будущие применения не предоставляется возможным

Основные параметры и характеристики наиболее известных типов изделий микромагнитоэлектроники, вьшускаемых ведущими зарубежными производителями, приводятся во второй части настоящего издания.



Содержание

Предисловие..................................................................................................................................4

Глава 1. Микромагнитоэлектроника - новое направление техники........................................6

1.1. Производство изделий микромагнитоэлектроники............................................................9

Список литературы к главе 1.....................................................................................................15

Глава 2. Преобразователи магнитного поля.............................................................................16

2.1. Элементы Холла...................................................................................................................20

2.1.1. Элементы Холла по технологии биполярных ИС.........................................................24

2.1.2. Элементы Холла по МОП технологии............................................................................25

2.1.3. Элементы Холла по технологии молекулярной эпитаксии..........................................26

2.1.4. Полевые элементы Холла.................................................................................................27

2.1.5. Производство и образцы элементов Холла....................................................................30

2.1.6. Частотные характеристики элементов Холла................................................................32

2.1.7. Ориентационная характеристика элемента Холла........................................................33

2.1.8. Применение элементов Холла.........................................................................................34

2.2. Магниторезисторы..............................................................................................................42

2.2.1. Монолитные магниторезисторы..................................................................................42

2.2.2. Пленочные магниторезисторы.....................................................................................46

2.2.3. Частотные характеристики магниторезисторов............................................................50

2.2.4. Ориентационная характеристика магниторезистора....................................................51

2.2.5. Применение магниторезисторов.....................................................................................52

2.3.1. Кремниевые магнитодиоды.............................................................................................60

2.3. Магнитодиоды......................................................................................................................60

2.3.2. Полярные магнитодиоды.................................................................................................65

2.3.3. Магнитодиоды с эффектами переключения и памяти ..............................................66

2.3.4. Германиевые магнитодиоды............................................................................................68

2.3.5. Применение магнитодиодов............................................................................................68

2.4. Магнитотранзисторы...........................................................................................................70

2.4.1. Биполярные магнитотранзисторы...................................................................................70

2.4.3. Кремниевые двухколлекторные магнитотранзисторы..................................................72

2.4.2. Германиевые двухколлекторные магнитотранзисторы.................................................72

2.4.4. Кремниевые двухстоковые магнитотранзисторы..........................................................73

2.4.5. Биполярный горизонтальный МОП р-п-р транзистор..................................................74

2.4.6. Полярный магнитотранзистор.........................................................................................74

2.4.7. Однопереходные магнитотранзисторы...........................................................................75

2.4.8. Многоколлекторные и многостоковые магнитотранзисторы.......................................76

2.4.9 Комбинированный преобразователь магнитного поля..................................................77

2.4.10. Применение магнитотранзисторов...............................................................................79

2.5. Магнитотиристоры..............................................................................................................80

2.6. ГМР преобразователи..........................................................................................................81

2.7. Полевые ГМР магнитотранзисторы...................................................................................84

2.8. Преобразователь магнитного поля на доменоносителях.................................................85

2.9. Магниточувствительные Z-элементы................................................................................87

2.10. Датчики Виганда................................................................................................................88

2.11. Феррозондовые ПМП........................................................................................................90

2.11.1. Магнитоиндуктивные датчики......................................................................................92

2.12. Сравнительные характеристики и сферы применения ПМП........................................93



Список литературы к главе 2...................................................................................................106

Глава 3. Магниточувствительные и магнитоуправляемые ИС.............................................ПО

3.1. Магниточувствительные интегральные схемы...............................................................112

3.1.1. Промышленные образцы магниточувствительных микросхем.................................114

3.1.2. Применение магниточувствительных ИС....................................................................121

3.2. Магнитоуправляемые интегральные схемы....................................................................125

3.2.1. Электрические схемы магнитоуправляемых ИС.........................................................129

3.2.2. Промышленные образцы отечественных МУМ..........................................................132

3.2.3. Промышленные образцы зарубежных МУМ...............................................................137

3.2.4. Применение магнитоуправляемых ИС.........................................................................146

3.3. Совмеш;енные (магнитооптические) интегральные микросхемы.................................152

3.4. Перспективы и тенденции развития МЧМС и МУМ.....................................................155

Список литературы к главе 3...................................................................................................156

Глава 4. Многоэлементные и многоканальные преобразователи МП.................................158

Список литературы к главе 4...................................................................................................164

Глава 5. Микроэлектронные магнитные датчики..................................................................165

5.1.Магнитные датчики для регистрации перемещений......................................................169

5.1.2. Магнитные датчики линейного перемещения.............................................................174

5.1.3. Магнитные датчики приближения................................................................................175

5.1.4. Координаточувствительные магнитные датчики.........................................................178

5.1.5. Промышленные образцы датчиков перемещения.......................................................179

5.2. Щелевые магнитные датчики...........................................................................................183

5.2.1. Примеры технической реализации щелевых магнитных датчиков...........................184

5.2.2. Промышленные образцы щелевых магнитных датчиков...........................................188

5.2.3. Применение ЩМД в системах электронного зажигания...........................................189

5.3. Магнитные датчики угла поворота..................................................................................192

5.3.1. Аналоговые датчики угла поворота..............................................................................192

5.3.2. Магнитодиодный преобразователь типа угол-код ...................................................197

5.4.Магнитные датчики скорости вращения..........................................................................199

5.4.1. Датчики скорости вращения, основанные на счете зубьев.........................................199

ферромагнитных шестерен......................................................................................................199

5.4.2. Датчики скорости вращения, основанные на считывании магнитного.....................207

поля полюсов многополюсных магнитов...............................................................................207

5.4.3. Датчики скорости вращения, использующие вихревые токи.....................................212

5.5. Магнитные датчики угла наклона....................................................................................214

5.6. Магнитные датчики для считывания информации с магнитных носителей...............216

5.7. Датчики измерения тока и напряжения...........................................................................223

5.7.1. Общие принципы бесконтактного измерения тока.....................................................223

5.7.2. Схемотехника магнитных датчиков тока и напряжения.............................................226

5.7.3. Примеры технической реализации датчиков тока.......................................................227

5.7.4. Промышленные образцы магнитных датчиков тока...................................................234

5.8. Магнитные датчики в современных электродвигателях...............................................238

5.8.1. Принцип работы бесколлекторного электродвигателя постоянного тока................239

5.8.2. Конструкции бесколлекторных электродвигателей постоянного тока......................241

5.8.3. Интегральные датчики положения ротора...................................................................245

5.9. Схемы сопряжения магнитных датчиков с внешними цепями.....................................248

5.10. Некоторые примеры применения ПМП и датчиков.....................................................253

5.10.2. Примеры использования МД в автомобильной технике и промышленном

оборудовании........................................................................................................................264

Список литературы к главе 5...................................................................................................268



1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 [ 120 ] 121 122