[发明专利]一种霍尔传感器及其制备方法和测试方法

说明书

本申请公开一种霍尔传感器及其制备方法和测试方法，霍尔传感器包括：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感应所述极性转换层的所述极性，以生成对应的载流子；所述顶电极用于根据输入的偏置信号，输出感应信号。能够提高现有霍尔传感器的灵敏度。

技术领域

本申请涉及传感器技术领域，尤其涉及一种霍尔传感器及其制备方法和测试方法。

背景技术

霍尔传感器是基于霍尔效应所制成的一种磁场传感器。霍尔传感器由于其具有无接触、抗环境干扰能力强和集成电路兼容等优点，被广泛应用于移动通讯、工业自动化、信息处理及检测技术等方面。

然而目前，现有霍尔传感器不具备栅极调控能力，会导致霍尔传感器的灵敏度较低。

发明内容

本申请实施例提供了一种霍尔传感器及其制备方法和测试方法，能够提高现有霍尔传感器的灵敏度。

第一方面，一种霍尔传感器，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。

在一种可行的实施方式中，所述极性转换层的材料包括铁电材料。

在一种可行的实施方式中，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。

在一种可行的实施方式中，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。

在一种可行的实施方式中，所述载流子感应层包括单层石墨烯。

在一种可行的实施方式中，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。

第二方面，一种霍尔传感器的制备方法，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。

在一种可行的实施方式中，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。

第三方面，一种霍尔传感器的测试方法，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；