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第一章 绪论1

第一节 半导体的磁电转换现象及其发展1

目录1

第二节 磁电转换元件的定义、分类及特点2

第三节 半导体物理的基本概念简介4

第二章 磁电效应11

第一节 霍尔效应11

一、真空中载流子的磁电放应11

二、载流子在大尺寸半导体中的磁电效应13

三、半导体片内的霍尔效应17

四、霍尔效应的一些关系式20

一、磁阻率效应和形状磁阻效应22

二、磁阻效应的机理22

第二节 磁阻效应22

五、霍尔系数的作用22

第三节 其他磁电效应25

一、厄廷好森（E？ngshausen）效应26

二、能斯脱（Nernst）效应28

三、里纪－勒杜克（Righi-Leduc）效应29

第三章 磁电效应的理论33

第一节 概述33

一、磁电效应的理论基础33

二、磁电效应的张量表示33

三、两种处理方法36

第二节 霍尔效应36

一、弱磁场特性ωτ？238

二、强磁场特性ω？？τ241

三、任意磁场42

第三节 磁阻率效应44

一、弱磁场特性ωcτ44

二、强磁场特性ωcτ48

第四节 形状磁阻效应49

一、长方形元件49

二、柯比诺（Corbino）元件51

第五节 热磁效应52

二、能斯脱系数56

一、纵向和横向磁阻57

第六节 平面霍尔效应57

三、里纪－勒杜克系数57

二、弱磁场条件下磁电特性的一般关系式58

三、平面霍尔电势58

一、厄廷好森系数59

第四章 磁电转换用半导体材料60

第一节 锗60

第二节 硅65

第三节 锑化铟66

第四节 砷化铟71

第五节 磷砷化铟（InAsxP1-x）75

第六节 锑化铟和锑化镍的共晶体75

第七节 锑化铟和铟的共晶薄膜77

一、试样的结构和形状78

第一节 测量技术的基础78

第五章 磁电效应的测量方法78

二、磁场的产生和磁通密度的测量80

三、试样的电流80

四、电压的测量80

五、温度的控制81

第二节 霍尔效应的测量方法82

一、直流法测量82

二、交流法测量83

三、其他特殊测量法84

第三节 磁阻效应的测量方法88

一、磁阻率效应的测量88

二、磁阻效应的测量89

第一节 概述90

第六章 霍尔元件90

第二节 基本特性92

一、直线性92

二、灵敏度97

三、最大输出99

四、最大效率100

五、负载特性104

六、温度特性105

七、频率特性109

八、四端网络和它的非互易性113

第三节 元件的误差和补偿116

一、零位误差及其补偿116

二、温度误差及其补偿125

三、热电势的误差及消除139

四、元件的噪声误差144

五、元件的稳定误差147

六、磁路误差148

第四节 元件的设计和制造工艺148

一、元件的设计148

二、制造工艺155

第五节 元件参数的测量162

一、普通参数162

二、专用参数164

第六节 霍尔元件的实际产品166

一、锗霍尔元件166

二、硅霍尔元件168

三、锑化铟霍尔元件172

四、砷化铟霍尔元件174

五、砷化镓霍尔元件180

六、其他的霍尔元件181

第七章 霍尔元件的应用184

第一节 概述184

一、应用霍尔电势与磁场成比例的特性184

二、乘法作用的应用184

三、非互易性的应用184

四、霍尔效应和其他效应的组合应用185

第二节 应用霍尔电势与磁场成比例的特性185

一、磁量测量185

二、非电量转变成磁量的测量201

三、电量转变成磁量的测量——电流计222

四、感测磁量的变化值——无触点发信226

第三节 乘法作用的应用232

一、霍尔效应乘法器232

二、频率变换240

三、模拟运算器247

第四节 非互易性的应用252

一、回转器253

二、隔离器254

三、环行器256

一、磁控型半导体等离子体器件（等离子磁性控制开关元件厂）258

第五节 其他方面的应用258

二、红外线检测器（光磁电装置）259

三、冷却器（热磁电装置）260

第八章 磁阻元件262

第一节 各种磁阻元件的特性262

一、长方形元件的特性262

二、高灵敏度元件的基本持性271

三、柯比诺元件276

四、磁场比例型磁阻元件278

五、可控特性的磁阻元件278

六、负磁阻元件283

七、体型元件287

八、薄膜元件288

九、InSb-NiSb共晶体磁阻元件290

十一、各向异性磁阻元件（坡莫合金的磁阻元件）291

十、非均匀磁阻元件291

第二节 磁阻元件的温度特性及其补偿293

一、弱磁场时平方灵敏度和温度的关系293

二、强磁场时线性灵敏度和温度的关系295

三、温度补偿296

第三节 频率特性297

第四节 磁阻元件的设计和制造299

一、元件的设计299

二、制造方法300

三、材料的选用302

第五节 磁阻元件的实际产品303

一、平方特性下的乘法作用307

第六节 磁阻元件的乘法作用307

二、线性特性下的乘法作用309

三、乘法作用的性能指标312

四、偏置磁场不稳定的影响317

五、温度补偿电路319

第九章 磁阻元件的应用320

第一节 概述320

一、磁阻元件的应用范围320

二、与霍尔元件应用的比较320

第二节 在测量技术中的应用321

一、磁通计321

二、位移计和振动拾音器及其他324

四、直、交流功率计325

三、电流计325

五、微波功率计328

第三节 在计算技术中的应用331

一、函数发生器331

二、乘法器335

三、模拟运算器339

第四节 在无线电技术中的应用344

一、信号转换（直－交流转换和频率转换）344

二、微波混频器345

三、波形分析347

四、负阻元件——非线性元件348

六、放大器352

五、振荡器352

第五节 在控制技术中的应用354

第十章 其他磁电元件357

第一节 磁敏二极管357

一、概述357

二、磁性整流器（磁性二极管）原理357

三、SMD的结构、原理与特点360

四、锗SMD362

五、硅SMD367

六、温度补偿的线路及其灵敏度369

七、特点和应用范围371

八、应用举例372

一、原理376

第二节 磁抗元件376

二、结构和特性378

三、应用380

第三节 方向性磁电元件382

一、原理和基本特性382

二、应用385

第四节 磁敏三极管385

一、硅平面管式的磁敏三极管385

二、面积式磁敏三极管（简称SCM）385

三、特殊磁敏三极管（简称NSMT）387

第十一章 磁电元件的发展趋势393

第一节 磁电元件的集成化393

一、磁电元件集成化的类型394

一、概述395

二、磁电组件简例395

第二节 磁电元件的功能化395

二、多功能霍尔元件396

三、功能化磁阻元件和磁敏二极管元件398

第三节 新材料、新工艺和新元件的研究398

一、检测磁泡的新型霍尔元件400

二、采用软磁性或半硬磁性材料作基片的霍尔元件402

三、双磁性体的高灵敏度霍尔元件402

四、InSb薄膜霍尔元件保护膜SiO2的加工方法403

五、不平衡电势的补偿404

六、用氧化膜保护元件的锡焊工艺404

七、减小端部效应的霍尔元件404

参考文献406