磁敏晶體管

磁敏晶體管（Magnetic Sensitive Transistor，簡(jiǎn)稱MST）是一種利用鐵磁材料引入非線性效應(yīng)的半導(dǎo)體器件。它可以將磁場(chǎng)信號(hào)轉(zhuǎn)化為電流或電壓信號(hào)從而實(shí)現(xiàn)磁場(chǎng)檢測(cè)與測(cè)量。

1.什么是磁敏晶體管

磁敏晶體管是一種由鐵磁材料形成基底、摻雜著二極管結(jié)構(gòu)的磁敏元件。在外加磁場(chǎng)的作用下，鐵磁材料會(huì)產(chǎn)生飽和磁化，從而引起 pn 結(jié)區(qū)域的載流子注入量發(fā)生變化，即出現(xiàn)電阻率的變化。這種阻變效應(yīng)以及反向飽和電容效應(yīng)共同作用，使得磁敏晶體管能夠感測(cè)到微小的磁場(chǎng)變化，并將其轉(zhuǎn)化為電信號(hào)輸出。

2.磁敏晶體管的分類

根據(jù)不同的工作原理和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，磁敏晶體管可以分為以下幾類：

• 自舉式磁敏晶體管：是最常用的一種磁敏晶體管，它采用共射極放大電路，在集電極上產(chǎn)生阻變信號(hào)，具有靈敏度高、速度快等優(yōu)點(diǎn)。
• 伏安式磁敏晶體管：可以直接輸出磁場(chǎng)較小時(shí)的伏安特性曲線，廣泛應(yīng)用于低磁場(chǎng)檢測(cè)領(lǐng)域。
• 半自舉式磁敏晶體管：結(jié)構(gòu)介于自舉式磁敏晶體管和伏安式磁敏晶體管之間，適合在大范圍內(nèi)進(jìn)行磁場(chǎng)測(cè)量。

3.磁敏晶體管的特性

磁敏晶體管有以下主要特性：

• 阻變效應(yīng)：磁敏晶體管會(huì)因外加磁場(chǎng)而導(dǎo)致電阻率的改變。
• 反向飽和電容效應(yīng)：磁場(chǎng)作用下，pn 結(jié)區(qū)域的反向飽和電容發(fā)生變化，會(huì)對(duì)高頻性能產(chǎn)生影響。
• 熱穩(wěn)定性：與其他熱敏元件相比，磁敏晶體管的溫度系數(shù)較小，具有較好的溫度補(bǔ)償性。
• 靈敏度高：磁敏晶體管能夠感測(cè)低至幾個(gè)豪特斯（1 Hz = 1 T）的微弱磁場(chǎng)。