单芯片CMOS三维微型霍尔磁传感器研究.pdf

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3、．Ｉ：．違輸；＾Ｖ苗齡游传如龄心学号：ＤＧ１４２３０２０论文答辩日期：２０１７年５月２１曰指导教师：悠字）单芯：片ＣＭＯＳ三维微型霍尔磁传感器研巧作者：吕飞指导教师：潘红兵教授南京大学研巧生毕业论文冲请博±学位）南京大学电子科学与工程学院２０１７年５月－ＲｅｓｅａｒｃｈｏｎＳｉｎｇｌｅｃｈｉｐＩｎｔｅｒａｔｅｄｇＣＭＯＳ３ＤＭｉｃｒｏＨａｌｌＭａｎｅｔｉｃＳｅｎｓｏｒｇＢｙＦｅｉＬｕｙＳｕｂｍｉ竹ｅｄｉｎａｒｔｉａｌｆｕｌｆｉｌｌｍｅｎｔｏｆ

4、ｔｈｅｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎ权ｆｏｒｔｈｅｐｄｅｇｒｅｅｏｆＤｏｃｔｏｒｏｆＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＳｕｅｒｖｉｓｅｄｂｐｙ－ＰｒｏｆｅｓｓｏｒＨｏｎｇｂｉｎｇＰａｎＳｃｈｏｏｌｏｆＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＮＡＮＪＩＮＧＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹＮａｎｉｎＣｈｉｎａｊｇ，Ｍａ２０１７ｙ，南京大学博ｉ毕业论文摘要亩京大学研究生毕业论文中义摘要首巧用纸毕业论文题目；单总片ＣＭＯＳＨ维微型霍尔磁传感器研究电子科学与技术专业２０１

5、４级博壬生姓名；吕飞指导老师（姓名、职称）；潘红兵教授摘要随着社会智能化的推进，传感器作为感知层的重要组成部分，在智能系统中一＾有着举足轻重的作用。磁传感器不仅可用来探测磁场１＾１，还可通过系列转换来测量压力、位置、位移、速度、加速度、角度、角速度、电流等，在全球每年拥有数十亿美元的市场，其中霍尔效应磁传感器占据绝大部分份额。主要原因是霍尔效应磁传感器覆盖的磁感应强度范围和各种永磁材料产生的磁感应强度范围吻合，另夕ｈ霍尔效应磁传感器的最大优势是能与ＣＭＯＳ（ＣｏｍｌｅｍｅｎｔａｒｙｅｔａｌｐＭＯｘ

6、ｉｄｅＳｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ，互补金属氧化物半导体工艺无缝结合，相对其它磁传感器）能Ｗ更低成本在单一巧片实现传感单元、信号调理、数字化输出等各种功能的集成。在Ｗ往ＣＭＯＳＨ维霍尔磁传感的研巧开发中，由于研究工具及方法的脱节，器件结构、电路模型Ｗ及版图设计这几个影响传感器性能的重要环节往往不能融合，带来的问题就是研巧流程很长，优化经验及数据很难传递参与设计迭代环节。本论文主要针对Ｗ上问题从器件建模、仿真优化、精确电路模型研巧到版图设计、一流片、性能表征，然后多次迭代验证及优化传感器设计，同时形成套巧为完整

7、的单芯片霍尔磁传感器快速研究开发方法。３Ｄ霍尔器件的性能展开研究一本论文主要围绕如何提高。第步，对其中重要的部件水平霍尔器件做了详细研究，基于ＧＬＯＢＡＬＦＯＵＮＤＲＩＥＳ的０．１８＾ｍ？ＢＣＤｌｉｔｅ工艺Ｈ次流片实现多种架构的十字形水平霍尔器件，并通过ＳｉｌｖａｃｏＴＣＡＤ分析实验数据，对每种结构的优缺点做了详细的分析。然后通过优化工艺Ｉ南京大学博±毕业论文摘要、参数，并对器件进行变温测试，分析，提髙了器件灵敏度了不同湿度下的电阻一灵敏度Ｗ及失调特性。提出了种９（Ｔ对称的水平霍尔器件的电路模型，用

8、Ｖｅｒｉ－ｅｃｅｌｏｇＡ描述该模型，并集成在Ｓｐｔｒ中仿真验证。基于２脉冲旋转电流法设计出十字形霍尔器件的调理电路；第二步，对５ＣＶＨＤ（５电极垂直霍尔器件）结构？的垂直霍尔器件