磁敏二极管的基本结构与原理

2017-02-13 14:34分类：电子元器件阅读：

磁敏二极管的外形如下图(a)所示。较短的引脚为负极(N+区)。凸出面为磁敏感面，即下图(a)中箭头所指的那一面。下图(b)所示为磁敏二极管的电路图形符号。

1．磁敏二极管的基本结构

磁敏二极管的基本结构如图4-6所示。它的结构形式与PIN二极管相似，是一种P+ -I- N+结构的半导体器件。

如下图所示，它是一种用一块接近于本征的高纯度半导体材料硅或锗，在其两端用合金或扩散法分别制作P+和N+区，中间隔以较长的近本征区，从而形成P+ - I- N+结构。再在本征区的侧面上，用研磨或扩散等工艺形成高复合区r，由此制成磁敏二极管。P+端引线为正极端，N+端引线为负极端。

需要说明的是：磁敏二极管中间间隔的近本征区的长度大于空穴和电子的扩散长度。

2．磁敏二极管的工作原理

要使磁敏二极管正常工作，必须在P+端接电源正极，N+端接电源负极，它也具有单向导电特性。在无外磁场时，空穴由P+区注入到I区，电子由N+区注入到I区。流入I区的电子和空穴构成了电流，很少一部分在I区复合掉。

(1)加B+磁场

当加上如图上图(a)所示的磁场B+时，由于洛伦兹力的作用，电子和空穴都会向高复合区r处偏转。在r区电子和空穴的复合率很高，由于大量的空穴和电子已复合，使I区载流子浓度降低，电阻增大，电流减小，

(2)加B-磁场

当加上如上图(b)所示的反向磁场B-时，注入I区的电子和空穴会离开复合区向r面相对的方向偏转。这样，电子和空穴的复合率就减小，载流子浓度增大，电阻减小，电流增大。

随着磁场强度的增加，电阻的变化增大，由于磁敏二极管把空穴和电子两种载流子注入效应和复合效应巧妙地结合起来，因此对磁场的灵敏度很高。
流过磁敏二极管的电流会随磁场的强弱和方向发生变化，因此磁敏二极管是探测磁场的有效器件。

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