霍尔元件材料-砷化镓外延片 (Hall components – GaAs Epi Wafer)

        我司可提供用于霍尔元件制作的砷化镓（GaAs）外延片。GaAs作为第二代半导体，其电子迁移率比硅高6倍，成为超高速、超高频器件和集成电路的必需品。此外Si、Ge、InSb、InAs、InAsP及半导体异质结构量子阱材料等半导体材料都可用来制作霍尔元件。由于半导体材料的电子迁移率比空穴迁移率高，所以半导体材料是制造灵敏度高的霍尔元件的理想材料，尤其是N型半导体材料。

        霍尔元件是一种基于霍尔效应的磁传感器，其驱动模式分为恒流驱动和恒压驱动。用它们可以检测磁场及其变化，在各种与磁场有关的场合中使用。霍尔元件有许多优点，如结构牢固，体积小，重量轻，寿命长，安装方便，功耗小，频率可达1MHZ，耐震动，不怕灰尘、油污、水汽及盐雾等的污染或腐蚀。与InSb和InAs霍尔元件相比， GaAs霍尔元件的温度特性最稳定，恒流驱动时的温度特性比恒压驱动时更稳定而且输出线性好（如图）：

霍尔元件恒流驱动的温度特性与恒压驱动的温度特性

        霍尔元件由霍尔片、4根引线和壳体组成。霍尔片是一个半导体单晶薄片，尺寸一般为4mm×2mm×0.1mm，在长度方向两端焊有a、b两根控制电流端引线，一般用红色导线。其焊接处称为控制电流极（或称激励电流），要求焊接处接触电阻很小，无PN结特性。在单晶片的另两侧端面的中间以点的形式对称地焊有c、d两根霍尔输出引线，通常用绿色导线。焊接处为霍尔电极，要求欧姆接触，且电极宽度与基片长度之比小于0.1。壳体用非导磁金属、陶瓷或环氧树脂进行封装。霍尔元件的具体结构可见下图：

GaAs霍尔元件结构

        从产品性能来看，基于GaAs外延结构制作的霍尔器件的优势比InSb霍尔器件更明显。GaAs半导体材料使得霍尔元件具有温度特性优良、输出电压性好、输入阻抗高、底失衡率等到优点，特别是温度系数和工作范围，在高端应用中具有绝对优势，基本可达到国际先进水平。

         砷化镓制成的半导体器件相对于传统的硅半导体具有高频、高温、低温性能好、噪声小、抗辐射能力强等优点。这就使得基于GaAs外延材料制造的霍尔元件具有低漂移，温度漂移小，使用方便等特点，可用于检测位置，车轮转速，磁编码器，摇杆检测，手机和PC开合检测。