[发明专利]一种霍尔传感器及其制备方法和测试方法

权利要求书

1.一种霍尔传感器，其特征在于，包括：衬底层、底电极、极性转换层、载流子感应层和顶电极；

所述底电极、所述极性转换层、所述载流子感应层和所述顶电极依次设置于所述衬底层的一侧；

所述极性转换层用于根据所述底电极上被施加的电压进行极性的转换；所述载流子感应层用于根据所述极性转换层的所述极性，感应出对应的载流子；所述顶电极用于根据输入的偏置信号，输出感应信号。

2.根据权利要求1所述的霍尔传感器，其特征在于，

所述极性转换层的材料包括铁电材料。

3.根据权利要求2所述的霍尔传感器，其特征在于，

所述极性转换层的材料包括铪锆氧、锆钛酸铅或者聚偏氟乙烯三氟乙烯铁电共聚物。

4.根据权利要求1所述的霍尔传感器，其特征在于，

所述底电极的材料包括氮化钛或钨；和/或，

所述顶电极的材料包括铬、金或镍。

5.根据权利要求1所述的霍尔传感器，其特征在于，

所述载流子感应层包括单层石墨烯。

6.根据权利要求1所述的霍尔传感器，其特征在于，

所述顶电极的数量为4个，其中，两个所述顶电极作为偏置电极，剩余两个所述顶电极作为感应电极；

所述偏置电极用于输入所述偏置信号，所述感应电极用于输出所述感应信号。

7.一种霍尔传感器的制备方法，其特征在于，包括：

在衬底层的一侧设置底电极；

在所述底电极远离所述衬底层的一侧设置极性转换层；

在所述极性转换层远离所述衬底层的一侧设置载流子感应层；

在所述载流子感应层远离所述衬底层的一侧设置顶电极层；

对所述顶电极层进行刻蚀形成顶电极，得到霍尔传感器。

8.根据权利要求7所述的霍尔传感器的制备方法，其特征在于，所述在所述极性转换层远离所述衬底层的一侧设置载流子感应层的步骤之前，还包括：

在所述极性转换层远离所述衬底层的一侧设置激活极性材料层；

对所述激活极性材料层进行退火；

退火结束后，刻蚀掉所述激活极性材料层。

9.一种霍尔传感器的测试方法，其特征在于，包括：

对霍尔传感器施加测试磁场；

向所述霍尔传感器的部分顶电极输入偏置信号，所述霍尔传感器在所述偏置信号和所述测试磁场的作用下发生霍尔效应，未施加所述偏置信号的所述顶电极上产生并输出感应信号；

对所述霍尔传感器的底电极施加测试电压；

通过未施加所述偏置信号的所述顶电极，采集在所述测试电压下输出的所述感应信号；

根据所述测试磁场的强度、所述测试电压以及对应的所述感应信号，计算所述霍尔传感器的灵敏度。

10.根据权利要求9所述的霍尔传感器的测试方法，其特征在于，

所述测试磁场的强度固定，所述测试电压包括多个测试电压值；

所述根据所述测试磁场的强度、所述测试电压以及对应的所述感应信号，计算所述霍尔传感器的灵敏度的步骤，包括：

根据所述测试磁场的强度、多个所述测试电压值以及对应的多个所述感应信号，计算所述霍尔传感器的多个所述灵敏度；

根据多个所述测试电压值以及对应的多个所述灵敏度，绘制所述测试电压与所述灵敏度的关系曲线；

或，

所述测试磁场包括多个测试磁场强度，所述测试电压的电压值固定；

所述根据所述测试磁场的强度、所述测试电压以及对应的所述感应信号，计算所述霍尔传感器的灵敏度的步骤，包括：

根据所述测试电压、多个所述测试磁场强度以及对应的多个所述感应信号，计算所述霍尔传感器的多个所述灵敏度；

根据多个所述测试磁场强度以及对应的多个所述灵敏度，绘制所述测试磁场与所述灵敏度的关系曲线。