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业界动态

终极磁传感器即将问世？

英 国 的 一 个 新 的 研 究 项 目 CS-MAGIC（Compound Semiconductor MAGnetic
Integrated Circuits，化合物半导体磁集成电路）很有可能会使宽带隙磁场传感器成为
商业瞩目的焦点。 ——Rebecca Pool 报道

017 年底，英国硅晶圆企业 IQE 与卡迪夫 度低、工作频率和温度范围有限，以及功耗高等
2大学 的合资公 司 Compound Semiconductor 不利因素之苦。因此，从他的角度考虑，Missous
Centre（CSC, 化合物半导体中心）获得了略多于 一直在开发基于 GaAs-InGaAs-AlGaAs 系统的量
35 万英镑的英国政府资金，用以开发具有基于 子阱霍尔集成电路，而且还创立了位于英国的

GaAs 和 GaN 材料的集成化电子器件的超灵敏磁 Advanced Hall Sensors（AHS）公司，旨在将其
传感器。 2DEG 霍尔传感器推向市场。
新的 CS-MAGIC 项目获得 InnovateUK（创新 器件制造采用的是分子束外延（MBE）技术，
英国）经费奖励的时点正值业界分析人士预计磁 以把薄膜沉积在 GaAs 晶圆片上，接着通过后续
场传感器领域即将迎来惊人成长之际。据市场研 的光刻、蚀刻、退火和金属蒸镀步骤，以及最后
究咨询公司 Markets and Markets 预测，到 2023 年， 的晶圆切片和封装工序加工成霍尔传感器。
磁场传感器的全球市场规模将从目前的 30 亿美元 至关重要的是，量子阱是通过在两个较厚的
快速增长至 50 亿美元，复合年增长率 (CAGR) 达 AlGaAs 层之间插入一层 InGaAs 薄膜生成的。形
8.8%。与此相似，市场研究公司 Technavio 预测的 式为二维气体（即 2DEG）的电子被限制在这个

CAGR（从现在到 2020 年）为 10%。 较薄的层之内，而不是像在传统霍尔效应传感器
现今，磁传感器的需求在很大程度上来自于 中那样被置于“自由漫游”的状态，从而增强了
汽车行业，该行业需要高度灵敏、坚固的霍尔效 电子特性。
应传感器，以在引擎控制管理、防抱死制动系统 的确，基于硅的线性霍尔集成电路能够在 10
等汽车单元中较宽的温度范围内映射越来越小的 Hz 带宽中检测低至 600 毫微特斯拉（nT）的磁场。
磁场。不过，航空航天和工业领域日益需要使用 但是，AHS 已经生产了基于 GaAs 的量子阱霍尔
传感器来测量旋转、速度和线性位置。 2DEG 器件，该器件能在 10 Hz 带宽中检测低至
正如英国曼彻斯特大学半导体器件和材料 177 nT 的磁场。而且，先前的器件具有 10 kHz 的
专业教授、InnovateUK 奖励经费获得者之一 最大截止频率，而宽带隙器件版本则把该数字延
Mohamed Missous 所说 ：“如今，我们正在开发的 伸至 200 kHz。
传感器所面对的工作环境比以往任何时候都更加 迄今，AHS 已经出货超过 1500 万颗分立传
严苛。” 感器，不过，由于获得了英国政府的最新资助，
他补充道 ：“目前市场有售的硅霍尔效应集 Missous 和他的公司现在打算实现单芯片传感器
成电路，当温度达到 150℃ 时，它们就停止工作， 的商品化，这种传感器具有较宽的动态范围，可
因此采用 III-V 族半导体材料制成的器件引起了 在更加严酷的环境中工作。
人们的极大兴趣和关注。” 这位研究者介绍说 ：“我们的全集成化芯片
而且，基于硅的传统器件还会饱受磁场灵敏 将是单芯片，其内置了量子阱霍尔效应传感器和

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