半导体磁电转换元件PDF电子书下载

第一章 绪论 1

第一节 半导体的磁电转换现象及其发展 1

目录 1

第二节 磁电转换元件的定义、分类及特点 2

第三节 半导体物理的基本概念简介 4

第二章 磁电效应 11

第一节 霍尔效应 11

一、真空中载流子的磁电放应 11

二、载流子在大尺寸半导体中的磁电效应 13

三、半导体片内的霍尔效应 17

四、霍尔效应的一些关系式 20

一、磁阻率效应和形状磁阻效应 22

二、磁阻效应的机理 22

第二节 磁阻效应 22

五、霍尔系数的作用 22

第三节 其他磁电效应 25

一、厄廷好森（E？ngshausen）效应 26

二、能斯脱（Nernst）效应 28

三、里纪－勒杜克（Righi-Leduc）效应 29

第三章 磁电效应的理论 33

第一节 概述 33

一、磁电效应的理论基础 33

二、磁电效应的张量表示 33

三、两种处理方法 36

第二节 霍尔效应 36

一、弱磁场特性ωτ？2 38

二、强磁场特性ω？？τ2 41

三、任意磁场 42

第三节 磁阻率效应 44

一、弱磁场特性ωcτ 44

二、强磁场特性ωcτ 48

第四节 形状磁阻效应 49

一、长方形元件 49

二、柯比诺（Corbino）元件 51

第五节 热磁效应 52

二、能斯脱系数 56

一、纵向和横向磁阻 57

第六节 平面霍尔效应 57

三、里纪－勒杜克系数 57

二、弱磁场条件下磁电特性的一般关系式 58

三、平面霍尔电势 58

一、厄廷好森系数 59

第四章 磁电转换用半导体材料 60

第一节 锗 60

第二节 硅 65

第三节 锑化铟 66

第四节 砷化铟 71

第五节 磷砷化铟（InAsxP1-x） 75

第六节 锑化铟和锑化镍的共晶体 75

第七节 锑化铟和铟的共晶薄膜 77

一、试样的结构和形状 78

第一节 测量技术的基础 78

第五章 磁电效应的测量方法 78

二、磁场的产生和磁通密度的测量 80

三、试样的电流 80

四、电压的测量 80

五、温度的控制 81

第二节 霍尔效应的测量方法 82

一、直流法测量 82

二、交流法测量 83

三、其他特殊测量法 84

第三节 磁阻效应的测量方法 88

一、磁阻率效应的测量 88

二、磁阻效应的测量 89

第一节 概述 90

第六章 霍尔元件 90

第二节 基本特性 92

一、直线性 92

二、灵敏度 97

三、最大输出 99

四、最大效率 100

五、负载特性 104

六、温度特性 105

七、频率特性 109

八、四端网络和它的非互易性 113

第三节 元件的误差和补偿 116

一、零位误差及其补偿 116

二、温度误差及其补偿 125

三、热电势的误差及消除 139

四、元件的噪声误差 144

五、元件的稳定误差 147

六、磁路误差 148

第四节 元件的设计和制造工艺 148

一、元件的设计 148

二、制造工艺 155

第五节 元件参数的测量 162

一、普通参数 162

二、专用参数 164

第六节 霍尔元件的实际产品 166

一、锗霍尔元件 166

二、硅霍尔元件 168

三、锑化铟霍尔元件 172

四、砷化铟霍尔元件 174

五、砷化镓霍尔元件 180

六、其他的霍尔元件 181

第七章 霍尔元件的应用 184

第一节 概述 184

一、应用霍尔电势与磁场成比例的特性 184

二、乘法作用的应用 184

三、非互易性的应用 184

四、霍尔效应和其他效应的组合应用 185

第二节 应用霍尔电势与磁场成比例的特性 185

一、磁量测量 185

二、非电量转变成磁量的测量 201

三、电量转变成磁量的测量——电流计 222

四、感测磁量的变化值——无触点发信 226

第三节 乘法作用的应用 232

一、霍尔效应乘法器 232

二、频率变换 240

三、模拟运算器 247

第四节 非互易性的应用 252

一、回转器 253

二、隔离器 254

三、环行器 256

一、磁控型半导体等离子体器件（等离子磁性控制开关元件厂） 258

第五节 其他方面的应用 258

二、红外线检测器（光磁电装置） 259

三、冷却器（热磁电装置） 260

第八章 磁阻元件 262

第一节 各种磁阻元件的特性 262

一、长方形元件的特性 262

二、高灵敏度元件的基本持性 271

三、柯比诺元件 276

四、磁场比例型磁阻元件 278

五、可控特性的磁阻元件 278

六、负磁阻元件 283

七、体型元件 287

八、薄膜元件 288

九、InSb-NiSb共晶体磁阻元件 290

十一、各向异性磁阻元件（坡莫合金的磁阻元件） 291

十、非均匀磁阻元件 291

第二节 磁阻元件的温度特性及其补偿 293

一、弱磁场时平方灵敏度和温度的关系 293

二、强磁场时线性灵敏度和温度的关系 295

三、温度补偿 296

第三节 频率特性 297

第四节 磁阻元件的设计和制造 299

一、元件的设计 299

二、制造方法 300

三、材料的选用 302

第五节 磁阻元件的实际产品 303

一、平方特性下的乘法作用 307

第六节 磁阻元件的乘法作用 307

二、线性特性下的乘法作用 309

三、乘法作用的性能指标 312

四、偏置磁场不稳定的影响 317

五、温度补偿电路 319

第九章 磁阻元件的应用 320

第一节 概述 320

一、磁阻元件的应用范围 320

二、与霍尔元件应用的比较 320

第二节 在测量技术中的应用 321

一、磁通计 321

二、位移计和振动拾音器及其他 324

四、直、交流功率计 325

三、电流计 325

五、微波功率计 328

第三节 在计算技术中的应用 331

一、函数发生器 331

二、乘法器 335

三、模拟运算器 339

第四节 在无线电技术中的应用 344

一、信号转换（直－交流转换和频率转换） 344

二、微波混频器 345

三、波形分析 347

四、负阻元件——非线性元件 348

六、放大器 352

五、振荡器 352

第五节 在控制技术中的应用 354

第十章 其他磁电元件 357

第一节 磁敏二极管 357

一、概述 357

二、磁性整流器（磁性二极管）原理 357

三、SMD的结构、原理与特点 360

四、锗SMD 362

五、硅SMD 367

六、温度补偿的线路及其灵敏度 369

七、特点和应用范围 371

八、应用举例 372

一、原理 376

第二节 磁抗元件 376

二、结构和特性 378

三、应用 380

第三节 方向性磁电元件 382

一、原理和基本特性 382

二、应用 385

第四节 磁敏三极管 385

一、硅平面管式的磁敏三极管 385

二、面积式磁敏三极管（简称SCM） 385

三、特殊磁敏三极管（简称NSMT） 387

第十一章 磁电元件的发展趋势 393

第一节 磁电元件的集成化 393

一、磁电元件集成化的类型 394

一、概述 395

二、磁电组件简例 395

第二节 磁电元件的功能化 395

二、多功能霍尔元件 396

三、功能化磁阻元件和磁敏二极管元件 398

第三节 新材料、新工艺和新元件的研究 398

一、检测磁泡的新型霍尔元件 400

二、采用软磁性或半硬磁性材料作基片的霍尔元件 402

三、双磁性体的高灵敏度霍尔元件 402

四、InSb薄膜霍尔元件保护膜SiO2的加工方法 403

五、不平衡电势的补偿 404

六、用氧化膜保护元件的锡焊工艺 404

七、减小端部效应的霍尔元件 404

参考文献 406