專利名稱：檢測磁場的系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體涉及在助聽裝置(例如助聽器等)中使用的磁場檢測器，更具體地，涉及一種具有增大靈敏度的低功率固態(tài)磁場(B場)探測器。
背景技術(shù)：
助聽裝置(例如助聽器等)應(yīng)該能夠在若干種環(huán)境條件下工作并可適于若干種環(huán)境條件。例如，助聽裝置應(yīng)該能夠在各種音頻源(例如電傳線圈(telecoil)、麥克風(fēng)或輔助設(shè)備)中自動地進行選擇。存在幾種可能的磁場檢測器，可以用于測量由電流或地球磁場產(chǎn)生的磁場或B場，例如有半導(dǎo)體磁場檢測器、標準霍爾效應(yīng)檢測器等?？梢詫⑦@些檢測器用作用于電話手持機的靜態(tài)B場的探測器。這種硅外部B場探測器可以包括橫向雙極型磁敏晶體管(LBMT)、分裂漏極磁場效應(yīng)晶體管(split-drain MAGFET)或者微機電系統(tǒng)(MEMS)類型器件。一種市場上可獲得的助聽器使用磁簧片開關(guān)(reed switch)來提供磁場檢測和自動換能器模式選擇。不幸的是，這種磁簧片開關(guān)的使用受到很多限制。通常，簧片開關(guān)不具備與許多類型的電話協(xié)作的靈敏度，并且通常需要在電話手持機的聽筒上布置外部磁體。
另外，簧片開關(guān)需要使用通信設(shè)備的一部分，例如助聽器內(nèi)的非常有限的空間。此外，如果將助聽器掉落或使其受到了非常高的磁場的作用，則簧片開關(guān)很容易損壞，或發(fā)生性能改變，因而降低了助聽系統(tǒng)的有效可靠性。其他的缺點涉及額外的成本，這是由于要將該簧片開關(guān)實現(xiàn)在助聽系統(tǒng)中而需要的額外的部件和制造方面的投入而引起的。
LBMT檢測器用于檢測平行于半導(dǎo)體表面的磁場，并且是非常靈敏的硅磁場檢測器裝置，通常具有每特斯拉橫向集電極電流變化為100％的靈敏度。大多數(shù)常規(guī)LBMT器件需要相當大(例如幾個mA)的非本征基極電流流過，從而作用在多數(shù)載流子(構(gòu)成該高的非本征基極電流)上的增大的洛倫茲力能夠建立電場，以使橫向擴散的少數(shù)載流子轉(zhuǎn)向。
因而，使用LBMT以及制造具有增大靈敏度和低功耗的LBMT的方法以在許多低功率便攜式應(yīng)用中工作是有優(yōu)勢的。LBMT使用很小的功率來檢測一般與電話手持機相關(guān)聯(lián)的靜態(tài)外部磁場(通常稱作B場)的存在等是更有優(yōu)勢的。


參考下面的詳細說明和附圖以便更完全地理解本發(fā)明，在附圖中圖1是利用本發(fā)明一個實施例的半導(dǎo)體磁場檢測器的剖面圖；和圖2是本發(fā)明的半導(dǎo)體磁場檢測器的另一所描述的實施例的剖面圖。
具體實施例方式
盡管本發(fā)明可以接受各種改進和變型形式，但是以示例的方式在附圖中示出特定的實施例，并且以下將詳細描述這些實施例。然而應(yīng)該理解，本公開并不是為了將本發(fā)明限制于所描述的特定形式，而相反地，本發(fā)明意在覆蓋落入由所附權(quán)利要求限定的本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)的所有的改進、變型及等同物。
應(yīng)該理解，除非在本專利中使用語句“如本文中所使用的，在此將術(shù)語‘＿’限定為表示……”或類似語句所特別定義的，否則無意明確地或暗含地超出其基本或常規(guī)涵義來限制該術(shù)語的涵義，并且不應(yīng)將這種術(shù)語解釋為限制在基于本專利的任何部分(而不是權(quán)利要求的語言)中所進行的任何描述的范圍內(nèi)。就此而言，在本專利中，以與單個意思相一致的方式引用了在本專利結(jié)尾處的權(quán)利要求書中陳述的任何術(shù)語，這樣作僅僅是為了清楚，以不使讀者困惑，并且這樣做并不想將該權(quán)利要求的術(shù)語以暗含地等方式限制為該單個意思。除非權(quán)利要求要素(claim element)是通過引用詞語“裝置”和沒有引用任何結(jié)構(gòu)的功能進行限定，否則不應(yīng)根據(jù)美國專利法第112條(35U.S.C.§112)第六款的應(yīng)用來解釋任何權(quán)利要求要素的范圍。
本文所描述的本發(fā)明的實施例提供了一種用于提高磁場檢測器的靈敏度的方法。本發(fā)明的許多特征和優(yōu)點包括提供簡單、低功率電子開關(guān)來檢測通常與各種音頻源(例如電傳線圈、麥克風(fēng)或輔助輸入等)相關(guān)聯(lián)的靜態(tài)B場的存在。
從以下對實施例的說明中將理解，磁場檢測器包括硅襯底。在該硅襯底上方形成有N+埋層區(qū)。在該N+埋層區(qū)上方形成有基區(qū)。在該基區(qū)中包含有至少一個基極接觸部(base contact)和一個發(fā)射區(qū)。在該基區(qū)中包含有具有一深度并建立空間電荷層(SCL)的至少一個集電區(qū)。由基區(qū)內(nèi)的集電極建立的該SCL寬度響應(yīng)于施加在集電區(qū)和基區(qū)上的偏壓。在集電區(qū)與發(fā)射區(qū)之間布置有具有一深度的至少一個P-基極雜質(zhì)擴散區(qū)。該P-基極雜質(zhì)擴散區(qū)與集電區(qū)相鄰。該SCL相對于P-基極雜質(zhì)擴散區(qū)的深度是可調(diào)整的，其中阻礙從發(fā)射區(qū)注入的大多數(shù)電子到達硅表面附近的集電區(qū)。
在另選描述的實施例中，形成與所述N+埋層區(qū)相接觸的第一深N型匯部(sinker portion)和第二深N型匯部。在基區(qū)內(nèi)布置有各具有一深度并建立多個SCL的至少一個橫向集電區(qū)和寄生集電區(qū)?；鶇^(qū)中的橫向集電極SCL響應(yīng)于施加在集電區(qū)和基區(qū)上的偏壓。第一寄生集電區(qū)與N+埋層區(qū)的第一深N型匯部相鄰并被布置在其上方。第二寄生集電區(qū)與N+埋層區(qū)的第二深N型匯部相鄰并被布置在其上方?；鶇^(qū)被布置在N+埋層區(qū)(其也用作寄生集電極)上方，并位于第一深N型匯部與第二深N型匯部之間，使得基區(qū)在側(cè)部和底部上被完全包圍，這有效地使基區(qū)與P型硅襯底相隔離。在所述基區(qū)內(nèi)布置有至少一個基極接觸部和一發(fā)射區(qū)。
在另一個所描述的實施例中，在基區(qū)內(nèi)布置有N型屏蔽區(qū)，該N型屏蔽區(qū)包括一深度，并且還在基區(qū)中建立了SCL。由該屏蔽區(qū)建立的SCL響應(yīng)于施加在屏蔽區(qū)和基區(qū)上的偏壓。在基區(qū)中布置有基本上與P溝道JFET(P-JFET)相同的溝道，由N+埋層區(qū)、深N型匯區(qū)以及N型屏蔽區(qū)建立的空間電荷層限定了該溝道的寬度。導(dǎo)體可操作地將第一深N型匯部與第二深N型匯部連接在一起用于進行偏置，并且屏蔽區(qū)通過導(dǎo)體可操作地與其偏壓源相連接，該偏壓源可以與用于兩個匯部的偏壓源相同或不同。在基區(qū)內(nèi)布置有至少一個基極接觸部和至少一個發(fā)射區(qū)。溝道厚度與由N+埋層區(qū)、第一深N型匯區(qū)、第二深N型匯區(qū)以及屏蔽區(qū)建立的空間電荷層相適應(yīng)，以顯著減少從發(fā)射區(qū)橫向注入的能夠到達硅表面附近的集電區(qū)的電子流。
圖1描述了使用本發(fā)明一個實施例的半導(dǎo)體磁場檢測器100的剖面圖。檢測器100是包括橫向NPN晶體管的橫向雙極型磁敏晶體管(LBMT)。然而，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)該理解檢測器100可以另選地包括橫向PNP晶體管。檢測器100包括P型硅襯底112、N+埋層區(qū)130以及P型基區(qū)114。該N+埋層區(qū)130被布置在硅襯底112與P型基區(qū)114之間。P型基區(qū)114可以是P阱或具有低的電子能壘的更輕摻雜的P外延(p-epi)，并且該P型基區(qū)114形成在N+埋層區(qū)130的上方。通過利用P型雜質(zhì)對硅進行重摻雜而在P型基區(qū)114內(nèi)形成P+基極歐姆接觸部116。通過利用N型雜質(zhì)對硅進行重摻雜而在P型基區(qū)114內(nèi)形成N+發(fā)射區(qū)118。N型集電區(qū)120具有深度123，例如大約0.5μm厚，通過利用N型雜質(zhì)對硅進行重摻雜而在P型基區(qū)114內(nèi)形成具有深度122的空間電荷層(SCL)124。
在另選的實施例中，集電區(qū)120可以采取各種摻雜物濃度和剖面結(jié)構(gòu)，例如通常用于典型的硅BiCMOS集成電路工藝中的N+型擴散、N-型擴散或深N+型擴散。SCL 124通?？梢杂米鹘^緣體，以防止多數(shù)載流子流過P型基區(qū)114(因其中存在極小量的自由載流子)。相反地，SCL 124中的電場對少數(shù)載流子形成了高的吸引力，并使它們向相關(guān)聯(lián)的PN結(jié)加速。對LBMT檢測器操作的主要了解在于僅在靠近橫向集電極SCL 124的下邊緣處才有效地出現(xiàn)它們固有的B場靈敏度的全部，這提供了一物理位置，在該位置處橫向集電極電流可以被使橫向擴散的少數(shù)載流子轉(zhuǎn)向的B場感生洛倫茲力增大或減小。
與集電區(qū)120相關(guān)聯(lián)的P型基區(qū)114的SCL 124響應(yīng)于施加在集電區(qū)120與P型基區(qū)114上的偏壓。通過額外的P型雜質(zhì)摻雜在P型基區(qū)114內(nèi)形成具有深度128(例如大約為2μm)的P-基極雜質(zhì)擴散區(qū)126，并且該P-基極雜質(zhì)擴散區(qū)126與集電區(qū)120相鄰。相對于P-基極雜質(zhì)擴散區(qū)126的深度，與集電區(qū)120相關(guān)聯(lián)的P型基區(qū)114的SCL 124可調(diào)整其集電效率(collection efficiency)，其中從發(fā)射區(qū)118橫向注入的大部分電子流被阻擋而不能到達硅襯底112的表面附近的集電區(qū)120，在該處固有的LBMT器件B場靈敏度較低。
當電子從發(fā)射區(qū)118向集電區(qū)120橫向擴散時，硅表面附近的P-基極雜質(zhì)擴散區(qū)126對這些電子提供了更高的勢壘。P-基極雜質(zhì)擴散區(qū)126的相對于P型基區(qū)114的對電子的更高勢壘在硅表面附近建立了電場，其用作屏蔽，并將橫向擴散電子斥離硅表面并向下進一步斥向半導(dǎo)體的體內(nèi)。通過以這種方式形成，由于P型基區(qū)114使擴散電子的絕大部分朝著SCL 124的下表面124a向下進入硅中，所以LBMT器件具有增大的磁場靈敏度以與許多低功率便攜式應(yīng)用一起操作的優(yōu)點。因此，P-基極雜質(zhì)擴散區(qū)126可以有效地引導(dǎo)橫向擴散的電子流的最上面的部分朝著SCL 124的下表面124a更深地進入硅，在該情況下LBMT器件100對外部磁場具有最高的靈敏度。
在集電區(qū)120與基極接觸116之間的特定的反偏置電壓下(對于合理的橫向少數(shù)載流子注入，VBE為正向偏置)，可以想到SCL 124的底面124a可以上升或下降(例如可以改變深度128)，以增大LBMT 100的B場靈敏度。如果通過對集電區(qū)120和基極接觸部116(VCB)反偏置電壓進行最優(yōu)化來電調(diào)節(jié)底面124a，使得底面124a變成與P-基極雜質(zhì)擴散區(qū)126的底面126a幾乎重合，則可以增大磁場檢測器的靈敏度。如果通過VCB反偏置電壓，將SCL 124的底面124a精確地調(diào)節(jié)為與P-基極雜質(zhì)擴散區(qū)126相同的擴散深度(例如深度122等于擴散深度大約為2μm的深度128)，則SCL 124幾乎不可以收集任何的橫向擴散電子，這將使橫向集電極電流對于由B場引起的洛倫茲力所產(chǎn)生的電子的垂直位移特別靈敏。
在另選的實施例中，前面描述的理想類型的集電區(qū)120可以允許使用橫向集電極偏置電壓(其在助聽器電池的典型的電源范圍內(nèi))，并使SCL124的底面124a具有非常接近P-基極雜質(zhì)擴散區(qū)126的底面126a的深度128(P-基極雜質(zhì)擴散區(qū)126的最大向下程度)的深度122。
圖2描述了另選實施例的半導(dǎo)體磁場檢測器200，其與圖1中所示的半導(dǎo)體磁場檢測器100類似。應(yīng)該理解，本發(fā)明可以以這些或其他的結(jié)構(gòu)實現(xiàn)。如圖2所示，檢測器200的剖面圖包括硅襯底212、N+埋層區(qū)230以及P型基區(qū)214。該N+埋層區(qū)230包括通過利用N型摻雜物對硅進行重摻雜而在硅襯底212上形成的第一N型匯部236和第二N型匯部238。第一N+接觸區(qū)240與連接到N+埋層區(qū)230的第一N型匯部236相鄰，并且形成在其上方?？蛇x的第二N+接觸區(qū)242與連接到N+埋層區(qū)230的第二N型匯部238相鄰，并且形成在其上方。P型基區(qū)214可以是P阱或具有更低的能壘的P外延，該P型基區(qū)214形成在N+埋層區(qū)230上方，并且在橫向上位于第一N型匯部236與第二N型匯部238之間。
通過利用P型雜質(zhì)對硅進行重摻雜，在P型基區(qū)214內(nèi)形成P型基極歐姆接觸部216。優(yōu)選地通過利用N型雜質(zhì)對硅進行重摻雜，將N型發(fā)射區(qū)218形成在P型基區(qū)214內(nèi)，并且將該N型發(fā)射區(qū)218接地。通過利用N型雜質(zhì)對硅進行重摻雜，具有深度223(例如可以是大約0.5μm)的集電區(qū)220在P型基區(qū)214內(nèi)建立了具有深度222的空間電荷層(SCL)224。
在另選的實施例中，集電區(qū)220可以包括各種濃度和結(jié)構(gòu)的摻雜物和剖面，例如通常用于在硅BiCMOS集成電路工藝中的N+型擴散、N-型擴散或深N+型擴散。與集電區(qū)220相關(guān)聯(lián)的SCL 224響應(yīng)于施加在集電區(qū)220與P型基區(qū)214上的偏壓。具有典型深度245(例如可以是大約0.5μm厚)的屏蔽區(qū)232在P型基區(qū)214內(nèi)建立了具有深度244的SCL 246。SCL246響應(yīng)于施加在屏蔽區(qū)232與P型基區(qū)214上的偏壓。在P型基區(qū)214內(nèi)形成有中性的P外延，或P阱區(qū)，或溝道248，其被SCL 234和N+埋層區(qū)230、第一N型匯部236、第二N型匯部238以及屏蔽區(qū)232的SCL 246所包圍。
第一N型匯部236、第二N型匯部238和N+埋層區(qū)230通常都共同地與屏蔽區(qū)232電連接，并用作寄生集電極以防止電子到達橫向集電區(qū)220。然而，在基區(qū)214內(nèi)橫向擴散通過溝道248并基本靠近SCL 224的底面224a的電子能夠到達集電區(qū)220。導(dǎo)體250被偏置并可操作地與第一N+接觸區(qū)240、第二N+接觸區(qū)242以及屏蔽區(qū)232相連。此外，溝道248可由SCL 246和234調(diào)整(例如縮窄或展寬)，用于限制從發(fā)射區(qū)218注入的、可以到達SCL 224的底面224a附近的集電區(qū)220的電子的量。另選地，可以將屏蔽區(qū)232可操作地連接到來自第一N+接觸區(qū)240和第二N+接觸區(qū)242的單獨導(dǎo)體和偏壓源。優(yōu)選地，可以將LBMT器件200的各不同區(qū)域上的電勢配置如下將發(fā)射區(qū)218與基區(qū)216(VBE)正向偏置，將集電區(qū)220與基區(qū)216(VCB)反向偏置，將屏蔽區(qū)232與基區(qū)216(VSB)反向偏置或?qū)⑵浞浅Ｈ醯卣蚱?，并且可以將發(fā)射區(qū)218偏置在某些中間電壓處或?qū)⑵浣拥亍?br> 當LBMT器件200的P-JFET溝道248(即中性P外延或P阱區(qū))被制造得極其窄時(即當屏蔽區(qū)232被反向偏置，使得P型基區(qū)214的SCL 234、SCL 246的寬度擴展并相互接近，以幾乎將整個P基極溝道區(qū)248完全夾斷(pinch off)時)，預(yù)期B場的任一極性將降低流入集電區(qū)220的少數(shù)載流子電流，從而導(dǎo)致LBMT器件的B場靈敏度極其高。換句話說，因為即使在低水平B場的弱洛倫茲力也會將狹窄的P基區(qū)內(nèi)的橫向擴散少數(shù)載流子轉(zhuǎn)向到與頂部或底部寄生集電極相關(guān)聯(lián)的緊密間隔的SCL 234、246，從而對于增大的B場的任一極性，減小了在B場幅值增大時的橫向集電極電流，因而可以期望高的磁場靈敏度。本質(zhì)上，對于非常窄的溝道248厚度，這種類型的LBMT器件200可以作為B場開關(guān)工作。
因為寄生集電極屏蔽區(qū)232將收集從發(fā)射區(qū)218橫向注入的部分電子，因而可以預(yù)期LBMT器件200的功率效率的降低。對于通常用于增大相對的橫向集電極LBMT靈敏度的大的發(fā)射極-集電極間隔而言，很可能在P基區(qū)中發(fā)生大量的電子與空穴的復(fù)合，這還降低了各種類型的LBMT器件200的整體功率效率。
使用本發(fā)明的LBMT器件100、200的優(yōu)點是不需要非本征基極電流流過該器件來實現(xiàn)高的磁場靈敏度。大多數(shù)已知的LBMT器件需要相當大(例如幾個mA)的非本征基極電流流過，使得作用在構(gòu)成該高的非本征基極電流的多數(shù)載流子上的增大的洛倫茲力可以建立電場，以使橫向擴散的少數(shù)載流子轉(zhuǎn)向。另外，需要在兩個或更多個基極端子之間保持電壓差，以建立非本征基極電流，該非本征基極電流通常比所注入的少數(shù)載流子電流大得多。對于一種類型的高靈敏度LBMT，兩個基極端子之一被要求將N+發(fā)射極-P基極結(jié)反向偏置，從而建立將P基區(qū)變窄的SCL并且使大的非本征基極電流流動。本發(fā)明的LBMT器件100、200通過使P基區(qū)變窄而類似地獲得高的磁場靈敏度，但通過單個基極端子在不需要非本征基極電流流動的情況下也實現(xiàn)了高的磁場靈敏度，結(jié)果，可以在明顯較低的功耗水平下(期望在比任何先前的LBMT磁場檢測器低大約10到100倍的數(shù)量級)獲得高的磁場靈敏度。因此，本發(fā)明的顯著的優(yōu)點在于其提供了最好地適用于更低功率、便攜式電子系統(tǒng)的應(yīng)用的具有極高B場靈敏度的LBMT器件100、200。
在極端高的靈敏度的偏置條件下，即當基極或溝道248極其窄時，由于所有的橫向擴散的少數(shù)載流子在小的B場強度水平下并且對于任一的B場極性將很容易地從橫向集電極轉(zhuǎn)向，因而本發(fā)明的改進的LBMT器件100、200可以作為雙向磁開關(guān)而不是作為線性器件而很好地工作。相對于其他先前開發(fā)的其他類型的磁場開關(guān)，在無接觸切換或近距檢測應(yīng)用方面，該磁場的切換性能可以提供明顯的優(yōu)勢。這是由于所有的電子切換動作都在單個LBMT器件100、200中直接進行，而無需匹配的檢測器器件對(一個用于檢測各B場的極性)或附加的偏移補償放大器電路(其通常需要大量的功耗和IC上的面積)。
半導(dǎo)體器件物理學(xué)領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該理解，控制LBMT的B場靈敏度最大化的所有其他因素可應(yīng)用于本發(fā)明的改進靈敏度LBMT器件100、200，例如對發(fā)射區(qū)的低N-摻雜、以及發(fā)射極與橫向集電區(qū)的大的分隔。注意，本發(fā)明的B場靈敏度優(yōu)化所固有的是基極端子電流將顯著高于發(fā)射極或集電極電流，并且因此，最靈敏的LBMT器件100、200的整個功耗在實踐中將由該器件的本征基極電流來設(shè)置。然而，如果在沒有這些優(yōu)化靈敏度的改進的情況下，通過本發(fā)明獲得了顯著增大的B場靈敏度，則最大靈敏度的10％-50％損失的貢獻對增強的電流增益可能是可接受的補償，也就是說，通過使用標準N+發(fā)射區(qū)顯著降低了本征基極電流。對于給定的B場靈敏度來說，這將顯著提高檢測器的功率效率。一種對不同LBMT器件的有效比較涉及將相對橫向集電極電流B場靈敏度除以該器件的總電流消耗。因而，可能的是對于在超低功率便攜式電子器件中的使用來說，具有重摻雜N+發(fā)射區(qū)的LBMT器件可以提供最有用的B場靈敏度。
應(yīng)該理解，在本發(fā)明中在發(fā)射區(qū)118、218附近實現(xiàn)多于一個的基極接觸部116、216(P+型摻雜)可增大該器件的B場靈敏度。另外，配合本發(fā)明可以使用一維陣列或二維陣列的B場探測器或類似實現(xiàn)。
通過引用將本文引用的所有的參考文獻(包括公開、專利申請、和專利)都并入本文中，就如同各參考文獻被單獨地并且特別指明地通過引用并入本文中，并如同在本文中對其進行了完全地闡述一樣。
在描述本發(fā)明的上下文中(特別是在下面的權(quán)利要求中)的詞語“一(a，an)”以及“該(the)”以及類似引用的使用應(yīng)被解釋為覆蓋單個和多個，除非本文另有說明，或與上下文明顯抵觸。除非本文另有說明，否則本文引述的值的范圍僅僅是為了用作對落入該范圍的各單個值的分別引用的簡化方法，并且將各單個值并入本說明書中，如同本文單獨引用了一樣?？梢砸匀魏魏线m的順序執(zhí)行本文描述的所有方法，除非本文另有說明，或與上下文明顯抵觸。除非權(quán)利要求中進行了限定，否則本文所所使用的任一以及所有示例或示例性語言(例如“諸如”)僅僅是為了更好地說明本發(fā)明，并不想對本發(fā)明的范圍進行限制。說明書中的任何語言都不應(yīng)被解釋為指明了對于本發(fā)明的實踐是必需的任何非權(quán)利要求所限定的要素。
本文描述了本發(fā)明的優(yōu)選實施例，包括發(fā)明人已知的用于實現(xiàn)本發(fā)明的最佳方式。應(yīng)該理解，所示出的實施例僅僅是示例性的，并不應(yīng)被作為對本發(fā)明的范圍的限制。
相關(guān)申請的交叉引用本申請要求于2003年4月28日提交的美國臨時專利申請No.60/465,993的優(yōu)先權(quán)，通過引用將其公開的全部內(nèi)容合并在本文中，用于所有的目的。
權(quán)利要求
1.一種磁場檢測器，包括晶體管器件，其包括基區(qū)；發(fā)射區(qū)；集電區(qū)；以及布置在所述發(fā)射區(qū)與所述集電區(qū)之間的勢壘區(qū)，其用于阻礙從所述發(fā)射區(qū)注入所述基區(qū)中的電荷載流子到達所述集電區(qū)的至少一個部分。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁場檢測器，其中，所述發(fā)射區(qū)被布置在所述基區(qū)中；其中所述集電區(qū)被布置在所述基區(qū)中；并且其中所述勢壘區(qū)被布置在所述基區(qū)中。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁場檢測器，還包括第一偏置源，該第一偏置源用于相對于所述基區(qū)偏置所述集電區(qū)，以形成與所述集電區(qū)相關(guān)聯(lián)的空間電荷層。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的磁場檢測器，其中所述第一偏置源將所述集電區(qū)相對于所述基區(qū)進行偏置，使得所述空間電荷層的深度近似等于所述勢壘區(qū)的深度。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的磁場檢測器，還包括第二偏置源，該第二偏置源用于相對于所述基區(qū)偏置所述勢壘區(qū)，以控制與所述勢壘區(qū)相關(guān)聯(lián)的所述空間電荷層。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的磁場檢測器，還包括第一匯區(qū)，其被布置為使得所述集電區(qū)處于所述第一匯區(qū)與所述勢壘區(qū)之間，所述第一匯區(qū)與所述勢壘區(qū)電連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的磁場檢測器，還包括第二匯區(qū)，其被布置為使得所述發(fā)射區(qū)處于所述第二匯區(qū)與所述勢壘區(qū)之間，所述第二匯區(qū)與所述勢壘區(qū)電連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁場檢測器，還包括襯底區(qū)；寄生集電區(qū)；并且其中所述寄生集電區(qū)被布置在所述基區(qū)與所述襯底區(qū)之間。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的磁場檢測器，還包括第一匯區(qū)，其被布置為使得所述集電區(qū)處于所述第一匯區(qū)與所述勢壘區(qū)之間，所述第一匯區(qū)與所述寄生集電區(qū)電連接。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的磁場檢測器，還包括第二匯區(qū)，其被布置為使得所述發(fā)射區(qū)處于所述第二匯區(qū)與所述勢壘區(qū)之間，所述第二匯區(qū)與所述寄生集電區(qū)電連接。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁場檢測器，其中所述基區(qū)是第一導(dǎo)電類型；其中所述發(fā)射區(qū)是第二導(dǎo)電類型；并且其中所述集電區(qū)是第二導(dǎo)電類型。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的磁場檢測器，其中所述勢壘區(qū)是第一導(dǎo)電類型。
13.根據(jù)權(quán)利要求8所述的磁場檢測器，其中所述勢壘區(qū)是第二導(dǎo)電類型。
全文摘要
一種磁場檢測器，包括晶體管器件，所述晶體管器件具有基區(qū)、發(fā)射區(qū)和集電區(qū)。布置在所述發(fā)射區(qū)與所述集電區(qū)之間的勢壘區(qū)用于阻礙從發(fā)射區(qū)注入基區(qū)的電荷載流子到達所述集電區(qū)的至少一個部分。所述磁場檢測器還包括第一電壓源，用于相對所述基區(qū)偏置所述集電區(qū)，以形成與所述集電區(qū)相關(guān)聯(lián)的空間電荷層。
文檔編號G01R33/06GK1781031SQ200480011551
公開日2006年5月31日 申請日期2004年4月28日 優(yōu)先權(quán)日2003年4月28日
發(fā)明者史蒂文·E·博爾 申請人:美商樓氏電子有限公司