Магнитодиод

Магнитодио́д — полупроводниковый прибор с p-n-переходом и невыпрямляющими контактами, между которыми находится область высокоомного полупроводника собственного типа проводимости.

Применяется для измерения магнитного поля.

Принцип действия

Структура магнитодиода

Принцип действия прибора основан на магнитодиодном эффекте. В «длинных» диодах (с параметром $d/L>1,$ где $d$ — длина базы, $L$ — эффективная длина диффузионного смещения) распределение носителей, а следовательно сопротивление диода (базы) определяется длиной $L.$ Уменьшение $L$ вызывает понижение концентрации неравновесных носителей в базе, то есть повышение её сопротивления. Это вызывает увеличение падения напряжения на базе и уменьшение на p-n-переходе (при неизменном общем напряжении на диоде). Уменьшение падения напряжения на p-n-переходе вызывает снижение инжекционного тока и, следовательно, дальнейшее увеличение сопротивления базы.

Длина $L$ изменяется при воздействии на диод магнитного поля. Оно приводит к закручиванию движущихся носителей, при этом и их подвижность уменьшается, следовательно, уменьшается и $L.$ Одновременно удлиняются линии тока, то есть эффективная толщина базы растёт. Это явление называют объёмным магнитодиодным эффектом.

Российской промышленностью выпускается несколько типов магнитодиодов. Их чувствительность к напряженности магнитного поля лежит в пределах от 10⁻⁹ до 10⁻² А/м.

Существуют также магнитодиоды, способные определять не только напряжённость магнитного поля, но и его направление.

Литература

• Стафеев В. И., Каракушан Э. И. Магнитодиоды. Новые полупроводниковые приборы с высокой чувствительностью к магнитному полю. Издательство: «Главная редакция физико-математической литературы издательства „Наука“» 1975. — 216 стр.
• Викулин И. М., Стафеев В. И. Физика полупроводниковых приборов. — М.: Радио и связь, 1990. — 263 с.
• Herbert Tholl: Bauelemente der Halbleiterelektronik. Springer-Verlag, 2013, ISBN 978-3-322-92762-0, S. 277.