一、磁敏二极管的结构和工作原理
2、工作原理
利用半导体中载流子的复合作用为机理制成。
① 未加磁场 当磁敏二极管未受到 外界磁场作用时，外加 正偏压，则有大量的空
穴从P区通过I区进入N 区，同时也有大量电子注入P区，形成电流。 只有少量电子和空穴在I区复合掉。
一、磁敏二极管的结构和工作原理
2、工作原理
2、磁敏三极管的工作原理
② 加B+磁场 由于磁场的作用，洛仑兹力使载流子偏向发 射结的一侧，导致集电极电流显著下降。
③ 加B-磁场 当反向磁场作用时，在其作用下，载流子向 集电极一侧偏转，使集电极电流增大。
磁敏三极管在正、反向磁场作用下，其集电 极电流出现明显变化，这样就可以利用磁敏三极 管来测量弱磁场、电流、转速、位移等物理量。
复合速率的r区和本征I区。
长基区分为输运基区和复 合基区。
三、磁敏三极管的结构和工作原理
2、磁敏三极管的工作原理
① 未加磁场 由于基区宽度大于载流子有效扩散长度，大
部分载流子通过e－I－b，形成基极电流；少数 载流子输入到c极。因而形成了基极电流大于集
电极电流的情况，使 Ic 1
Ib
三、磁敏三极管的结构和工作原理
3、磁敏二极管的主要特性
（3）温度特性
一般情况下，磁 敏二极管受温度影 响较大，在实际使 用时，必须对其进 行温度补偿。
常用的温度补偿电路有互补式、差分式、 全桥式和热敏电阻四种补偿电路。
3、磁敏二极管的主要特性
（3）温度特性
①互补式
选择两只性能相 近的磁敏二极管， 按相反极性组合， 即将它们面对面 （或者背对背）。
洛仑兹力作用而向I区偏
移，由于电子与空穴的 复合率明显变小，则电 流变大。
利用磁敏二极管在磁场强度的变化下，其电流 发生变化，于是就实现磁电转换。
一、磁敏二极管的结构和工作原理
3、磁敏二极管的主要特性
（1）磁电特性（灵敏度） 在给定条件下，磁敏二极管输出的电压变化与 外加磁场的关系称为磁敏二极管的磁电特性。
3、磁敏二极管的主要特性
（3）温度特性
互补式电路的补偿原理
3、磁敏二极管的主要特性
（3）温度特性
②差分式
差分电路不仅能很好地实现温度补偿、提高灵 敏度，而且，还可以弥补互补电路的不足(具有负 阻现象的磁敏二极管不能用作互补电路）。
3、磁敏二极管的主要特性
（3）温度特性
③全桥式
全桥电路是将两个互补电路并联而成。输出电 压是差分电路的两倍。由于要选择四只性能相同 的磁敏二极管，因此，给使用带来一定困难。
3、磁敏二极管的主要特性
（3）温度特性
④热敏电阻补偿
利用热敏电阻随温度的变化，使分压系数不变， 成本较低，常用。
§9-3 磁敏二极管和磁敏三极管
三、磁敏三极管的结构和工作原理
1、磁敏三极管的结构
磁敏三极管是在弱P型或弱 N型本征半导体上用合金
法或扩散法形成发射极、 基极和集电极。其最大特 点是基区较长，基区结构 类似磁敏二极管，也有高
三、磁敏三极管的结构和工作原理
3、磁敏三极管的主要特性
(1) 磁电特性 (2) 伏安特性 (3) 温度特性及补偿 (4) 频率特性
第九章 磁敏传感器
§9-1 霍尔传感器 §9-2 磁敏电阻器 §9-3 磁敏二极管和磁敏三极管 §9-4 磁敏式传感器应用举例
§9-3 磁敏二极管和磁敏三极管 ——磁敏二/三极管是PN结型的磁电转换元件
一、磁敏二极管的结构和工作原理 1、结构
磁敏二极管的P型和N型电极由高阻材料制成； 在PN之间有一个较长的本征区I，本征区的一面磨 成光滑的复合表面(为I区)，另一面打毛，设置成高 复合区(为r区)，其目的是因为电子—空穴对易于在 粗糙表面复合而消失。当通以正向电流后就会在P 、I、N结之间形成电流。由此可知，磁敏二极管是 PIN型的。
3、磁敏二极管的主要特性
（1）磁电特性（灵敏度）
磁敏二极管通常有单只使用和互补使用两种 方式。单只使用时，正向磁灵敏度大于反向。 互补使用时，正、反向磁灵敏度曲线对称，且 在弱磁场下有较好的线性。
3、磁敏二极管的主要特性
（2）伏安特性
磁敏二极管正向偏压和通过其上电流的关系被 称为磁敏二极管的伏安特性。磁敏二极管在不同 磁场强度H下的作用，其伏安特性将不一样。
② 加磁场B +
当磁敏二极管受到外界 磁场B+（正向磁场）作 用时，则电子和空穴受 到洛仑兹力的作用而向
r区偏转，由于r区的电
子和空穴复合速度比
光滑面I区快，因此，形成的电流因复合速度
增快而减小。
一、磁敏二极管的结构和工作原理2 Nhomakorabea工作原理
③ 加磁场B -
当磁敏二极管受到外界 磁场B-（反向磁场）作 用时，电子、空穴受到