JP2793440B2 - 磁気センサおよびその製造方法 - Google Patents
磁気センサおよびその製造方法Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、新規な半導体センサに
関するものである。
関するものである。
【０００２】
【従来の技術】ＩｎＡｓはきわめて高い電子移動度を持
つ材料であり、高感度磁気センサなどへの応用が期待さ
れてきたが、１）高電子移動度が得られるほど良好な結
晶性を有したＩｎＡｓ薄膜の成長が困難である、２）Ｉ
ｎＡｓのバンドギャップが狭いために磁気センサとして
使用した場合高温での温度特性が劣る、という製造プロ
セスと素子特性の両方に問題があった。
つ材料であり、高感度磁気センサなどへの応用が期待さ
れてきたが、１）高電子移動度が得られるほど良好な結
晶性を有したＩｎＡｓ薄膜の成長が困難である、２）Ｉ
ｎＡｓのバンドギャップが狭いために磁気センサとして
使用した場合高温での温度特性が劣る、という製造プロ
セスと素子特性の両方に問題があった。
【０００３】これまでＩｎＡｓ薄膜の成長が様々な基板
上に試みられてきたが、薄膜の単結晶を成長させるため
の絶縁性の基板の格子定数がＩｎＡｓと大きく異なり、
そのために基板上に成長したＩｎＡｓ結晶は基板との界
面近くに格子の乱れが発生し、低い電子移動度となり、
十分にその特性を得るに至っていない。また、このよう
な特性の膜は素子の製造工程による特性の変動が大き
く、また抵抗値の温度特性も悪くなる傾向が見られる。
このため厚さの薄いＩｎＡｓ薄膜を感磁部とする磁気セ
ンサを造ろうとすると電子移動度が低くなり高感度の磁
気センサの製作は難しかった。
上に試みられてきたが、薄膜の単結晶を成長させるため
の絶縁性の基板の格子定数がＩｎＡｓと大きく異なり、
そのために基板上に成長したＩｎＡｓ結晶は基板との界
面近くに格子の乱れが発生し、低い電子移動度となり、
十分にその特性を得るに至っていない。また、このよう
な特性の膜は素子の製造工程による特性の変動が大き
く、また抵抗値の温度特性も悪くなる傾向が見られる。
このため厚さの薄いＩｎＡｓ薄膜を感磁部とする磁気セ
ンサを造ろうとすると電子移動度が低くなり高感度の磁
気センサの製作は難しかった。
【０００４】また、ＩｎＡｓの温度特性を改良するため
に、バンドギャップを広げる目的でＧａを導入したＩｎ
ＧａＡｓの３元混晶系が試みられてきた。ＩｎＧａＡｓ
と格子定数が一致する絶縁性の基板としてＩｎＰが存在
するが、ＩｎＰと格子整合するＩｎとＧａの組成比は、
Ｉｎ0.53Ｇａ0.47Ａｓだけであり、ＩｎＧａＡｓの任意
の組成に対応する絶縁性基板は存在しない。そのためＩ
ｎＰとは異なる格子定数をもつＩｎＧａＡｓの薄膜成長
においてもＩｎＡｓ同様に基板との界面に発生する格子
乱れを抑えることができず、高電子移動度のＩｎＧａＡ
ｓ薄膜を得るのは困難であった。
に、バンドギャップを広げる目的でＧａを導入したＩｎ
ＧａＡｓの３元混晶系が試みられてきた。ＩｎＧａＡｓ
と格子定数が一致する絶縁性の基板としてＩｎＰが存在
するが、ＩｎＰと格子整合するＩｎとＧａの組成比は、
Ｉｎ0.53Ｇａ0.47Ａｓだけであり、ＩｎＧａＡｓの任意
の組成に対応する絶縁性基板は存在しない。そのためＩ
ｎＰとは異なる格子定数をもつＩｎＧａＡｓの薄膜成長
においてもＩｎＡｓ同様に基板との界面に発生する格子
乱れを抑えることができず、高電子移動度のＩｎＧａＡ
ｓ薄膜を得るのは困難であった。
【０００５】さらに、厚さを薄くして大きなシート抵抗
値を得ることも必要であるが、格子の乱れによりキャリ
ヤ濃度の制御も難しく、このため、電子移動度が大き
く、かつ、シート抵抗値の大きい磁気センサに好ましい
ＩｎＡｓ系薄膜を得ることは難しかった。
値を得ることも必要であるが、格子の乱れによりキャリ
ヤ濃度の制御も難しく、このため、電子移動度が大き
く、かつ、シート抵抗値の大きい磁気センサに好ましい
ＩｎＡｓ系薄膜を得ることは難しかった。
【０００６】これまでにＩｎＡｓ薄膜を感磁層に利用し
た磁気センサの技術として、特公平２−２４０３３号，
特開昭６１ー２０３７８号と特開昭６１ー２５９５８３
号公報がある。特公平２−２４０３３号公報では、Ｉｎ
Ａｓの感磁層にＳ，Ｓｉをドーピングして素子の温度特
性を改良したホール素子が提案されているが、１００℃
を越える高温で、素子抵抗値の低下が見られており、高
温でホール素子を使用した場合の信頼性に問題があっ
た。特開昭６１ー２０３７８号公報では、半絶縁性Ｇａ
Ａｓ基板上に結晶成長させたＩｎＡｓまたはＩｎＧａＡ
ｓを感磁層とするホール素子が提案されているが、Ｇａ
Ａｓ基板とＩｎＡｓ層の界面には格子乱れが発生し、そ
の影響のために高温での信頼性および感度もまだ不十分
であった。また、特開昭６１ー２５９５８３号公報で
は、サファイア基板上に形成されたＩｎＡｓを感磁層と
するホール素子が提案されているが、１００℃を越える
高温での素子抵抗値の低下が見られ、高温で使用する場
合の信頼性は不十分であった。このため、従来とは異な
る根本的な磁気センサの高感度化の技術が求められてい
た。
た磁気センサの技術として、特公平２−２４０３３号，
特開昭６１ー２０３７８号と特開昭６１ー２５９５８３
号公報がある。特公平２−２４０３３号公報では、Ｉｎ
Ａｓの感磁層にＳ，Ｓｉをドーピングして素子の温度特
性を改良したホール素子が提案されているが、１００℃
を越える高温で、素子抵抗値の低下が見られており、高
温でホール素子を使用した場合の信頼性に問題があっ
た。特開昭６１ー２０３７８号公報では、半絶縁性Ｇａ
Ａｓ基板上に結晶成長させたＩｎＡｓまたはＩｎＧａＡ
ｓを感磁層とするホール素子が提案されているが、Ｇａ
Ａｓ基板とＩｎＡｓ層の界面には格子乱れが発生し、そ
の影響のために高温での信頼性および感度もまだ不十分
であった。また、特開昭６１ー２５９５８３号公報で
は、サファイア基板上に形成されたＩｎＡｓを感磁層と
するホール素子が提案されているが、１００℃を越える
高温での素子抵抗値の低下が見られ、高温で使用する場
合の信頼性は不十分であった。このため、従来とは異な
る根本的な磁気センサの高感度化の技術が求められてい
た。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、結晶の格子
の乱れのない高電子移動度のセンサ薄膜層を製作し、工
程による特性変化がなく、温度特性にも優れた高感度半
導体センサを実現することを目的とする。
の乱れのない高電子移動度のセンサ薄膜層を製作し、工
程による特性変化がなく、温度特性にも優れた高感度半
導体センサを実現することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明者は、このような
ＩｎＡｓ系薄膜の問題点を解決し、電子移動度の大きい
センサ薄膜層の製作方法を検討し、高感度半導体センサ
の製作に取り組んだ。その結果、ＩｎＡｓの格子定数の
±５％以内の格子定数を有し、かつ、ＩｎＡｓよりバン
ドギャップエネルギーの大きい化合物半導体層を形成し
たのち、その上に、ＩｎＡｓを結晶成長させると、膜厚
が薄くてもＩｎＡｓの非常に大きな電子移動度が得られ
る事を見いだした。さらに、ＩｎＡｓに格子整合する該
化合物半導体層を用いれば、結晶性の良いＩｎＡｓ超薄
膜を形成させることができ、ＩｎＡｓ超薄膜の量子効果
から、素子特性を改善できることを見いだした。また、
ＩｎＡｓよりもさらにバンドギャップを広げるためにＩ
ｎＡｓにＧａを導入したＩｎＧａＡｓにおいても、Ｉｎ
ＧａＡｓに格子整合する化合物半導体層を用いれば、結
晶性のよいＩｎＧａＡｓ超薄膜の形成が可能となり、素
子とした場合の温度特性も改良できることを見いだし
た。さらに超薄膜による量子効果を利用すれば、ＩｎＡ
ｓやＩｎＧａＡｓにＳｂを導入し、さらなる高感度を実
現できることを見いだし、本発明を完成した。即ち、高
抵抗の第一化合物半導体層と、該層の上に形成されたＩ
ｎＡｓ層と、該ＩｎＡｓ層の上に形成されたオーム性電
極を有する磁気センサであって、該第一化合物半導体が
ＩｎＡｓの格子定数の±５％以内の格子定数を有し、か
つ、ＩｎＡｓより大きいバンドギャップエネルギーをも
つことを特徴とする磁気センサである。また、該ＩｎＡ
ｓ層がＩｎＡｓ層にＧａやＳｂが導入された３元系もし
くは４元系混晶であってもよい。即ち、ＩｎＡｓ層がＩ
ｎx Ｇａ1-x Ａｓ(0＜x ＜1.0)やＩｎx Ｇａ1-x Ａｓy
Ｓｂ1-y(0 ＜x ≦1.0 , 0 ≦y ＜1.0)であってもよい。
以下、ＩｎＡｓ層、Ｉｎx Ｇａ1-x Ａｓ(0＜x ＜1.0)層
及びＩｎx Ｇａ1-x Ａｓy Ｓｂ1-y(0 ＜x ≦1.0 , 0 ≦
y ＜1.0)層を総称してセンサ層と呼ぶことにする。
ＩｎＡｓ系薄膜の問題点を解決し、電子移動度の大きい
センサ薄膜層の製作方法を検討し、高感度半導体センサ
の製作に取り組んだ。その結果、ＩｎＡｓの格子定数の
±５％以内の格子定数を有し、かつ、ＩｎＡｓよりバン
ドギャップエネルギーの大きい化合物半導体層を形成し
たのち、その上に、ＩｎＡｓを結晶成長させると、膜厚
が薄くてもＩｎＡｓの非常に大きな電子移動度が得られ
る事を見いだした。さらに、ＩｎＡｓに格子整合する該
化合物半導体層を用いれば、結晶性の良いＩｎＡｓ超薄
膜を形成させることができ、ＩｎＡｓ超薄膜の量子効果
から、素子特性を改善できることを見いだした。また、
ＩｎＡｓよりもさらにバンドギャップを広げるためにＩ
ｎＡｓにＧａを導入したＩｎＧａＡｓにおいても、Ｉｎ
ＧａＡｓに格子整合する化合物半導体層を用いれば、結
晶性のよいＩｎＧａＡｓ超薄膜の形成が可能となり、素
子とした場合の温度特性も改良できることを見いだし
た。さらに超薄膜による量子効果を利用すれば、ＩｎＡ
ｓやＩｎＧａＡｓにＳｂを導入し、さらなる高感度を実
現できることを見いだし、本発明を完成した。即ち、高
抵抗の第一化合物半導体層と、該層の上に形成されたＩ
ｎＡｓ層と、該ＩｎＡｓ層の上に形成されたオーム性電
極を有する磁気センサであって、該第一化合物半導体が
ＩｎＡｓの格子定数の±５％以内の格子定数を有し、か
つ、ＩｎＡｓより大きいバンドギャップエネルギーをも
つことを特徴とする磁気センサである。また、該ＩｎＡ
ｓ層がＩｎＡｓ層にＧａやＳｂが導入された３元系もし
くは４元系混晶であってもよい。即ち、ＩｎＡｓ層がＩ
ｎx Ｇａ1-x Ａｓ(0＜x ＜1.0)やＩｎx Ｇａ1-x Ａｓy
Ｓｂ1-y(0 ＜x ≦1.0 , 0 ≦y ＜1.0)であってもよい。
以下、ＩｎＡｓ層、Ｉｎx Ｇａ1-x Ａｓ(0＜x ＜1.0)層
及びＩｎx Ｇａ1-x Ａｓy Ｓｂ1-y(0 ＜x ≦1.0 , 0 ≦
y ＜1.0)層を総称してセンサ層と呼ぶことにする。
【０００９】さらに、該センサ層の上面には、センサ層
を構成する結晶と格子定数が同じか、もしくは、近い値
をもち、該結晶より大きいバンドギャップエネルギーを
もつ高抵抗の第二化合物半導体層が、形成されていても
よい。
を構成する結晶と格子定数が同じか、もしくは、近い値
をもち、該結晶より大きいバンドギャップエネルギーを
もつ高抵抗の第二化合物半導体層が、形成されていても
よい。
【００１０】さらに、該センサ層と第一及び第二化合物
半導体層の界面の欠陥を減らして高電子移動度を実現す
るために、該界面の一方もしくは、両方の結合種が、セ
ンサ層側はセンサ層を構成する結晶から選ばれたIII
族、そして第一及び第二化合物半導体層側は該化合物半
導体から選ばれたＶ族から形成されることが好ましい。
また界面の結合種がセンサ層側はセンサ層を構成する結
晶から選ばれたＶ族、そして第一及び第二化合物半導体
層側は該化合物半導体から選ばれたIII 族から形成され
ていてもよい。また該III 族ーＶ族結合の間に中間層が
挿入されていてもよい。
半導体層の界面の欠陥を減らして高電子移動度を実現す
るために、該界面の一方もしくは、両方の結合種が、セ
ンサ層側はセンサ層を構成する結晶から選ばれたIII
族、そして第一及び第二化合物半導体層側は該化合物半
導体から選ばれたＶ族から形成されることが好ましい。
また界面の結合種がセンサ層側はセンサ層を構成する結
晶から選ばれたＶ族、そして第一及び第二化合物半導体
層側は該化合物半導体から選ばれたIII 族から形成され
ていてもよい。また該III 族ーＶ族結合の間に中間層が
挿入されていてもよい。
【００１１】さらに該センサ層には電気伝導にあずかる
電子が存在するが、その電子濃度は５×１０16〜８×１
０18／cm3 の範囲が好ましく、８×１０16〜３×１０18
／cm3 は、より好ましい範囲である。必要に応じてセン
サ層にドナー不純物がドープされてもよい。また、セン
サ層に対してバリア層となる第一および第二化合物半導
体層にドーピングしてもよい。さらにセンサ層とドーピ
ングされたバリア層の間にはスペーサー層を導入するこ
とがよく行われる。
電子が存在するが、その電子濃度は５×１０16〜８×１
０18／cm3 の範囲が好ましく、８×１０16〜３×１０18
／cm3 は、より好ましい範囲である。必要に応じてセン
サ層にドナー不純物がドープされてもよい。また、セン
サ層に対してバリア層となる第一および第二化合物半導
体層にドーピングしてもよい。さらにセンサ層とドーピ
ングされたバリア層の間にはスペーサー層を導入するこ
とがよく行われる。
【００１２】本発明のセンサ層の上に形成される電極
は、センサ層に直接オーミックコンタクトして形成され
ることが好ましく行われるが、第二化合物半導体層が存
在する場合には、第二化合物半導体層の上に電極が形成
されたのちに、第二化合物半導体層を介して、アニール
などでセンサ層にオーミックコンタクトさせることも行
われる。
は、センサ層に直接オーミックコンタクトして形成され
ることが好ましく行われるが、第二化合物半導体層が存
在する場合には、第二化合物半導体層の上に電極が形成
されたのちに、第二化合物半導体層を介して、アニール
などでセンサ層にオーミックコンタクトさせることも行
われる。
【００１３】さらに、本発明の磁気センサはホール素
子、磁気抵抗素子などのホール効果や磁気抵抗効果を利
用する磁気センサである。
子、磁気抵抗素子などのホール効果や磁気抵抗効果を利
用する磁気センサである。
【００１４】さらに、Ａｌ，Ｇａ，Ｉｎ，ＡｓおよびＰ
からなる群より選択されるＳｂを含む３元素以上の高抵
抗の第一化合物半導体層を形成する工程と、該層の上に
センサ層を形成する工程でしかも、該第一化合物半導体
がセンサ層を構成する結晶の格子定数の±５％以内の格
子定数を有し、該結晶より大きいバンドギャップエネル
ギーを持っていることを特徴としており、さらに該セン
サ層を加工する工程と、該センサ層の上面に複数のオー
ム性電極を形成する工程を有する事を特徴とする磁気セ
ンサの製造方法である。さらに、必要に応じて、前記第
二化合物半導体層がセンサ層の上面に形成される工程が
含まれる。また、必要に応じてセンサ層、第一または第
二化合物半導体層にドーピングする工程も含まれる。第
二化合物半導体層の上面に電極を形成し、アニールなど
でセンサ層にオーミックコンタクトさせる工程も本発明
の範囲である。
からなる群より選択されるＳｂを含む３元素以上の高抵
抗の第一化合物半導体層を形成する工程と、該層の上に
センサ層を形成する工程でしかも、該第一化合物半導体
がセンサ層を構成する結晶の格子定数の±５％以内の格
子定数を有し、該結晶より大きいバンドギャップエネル
ギーを持っていることを特徴としており、さらに該セン
サ層を加工する工程と、該センサ層の上面に複数のオー
ム性電極を形成する工程を有する事を特徴とする磁気セ
ンサの製造方法である。さらに、必要に応じて、前記第
二化合物半導体層がセンサ層の上面に形成される工程が
含まれる。また、必要に応じてセンサ層、第一または第
二化合物半導体層にドーピングする工程も含まれる。第
二化合物半導体層の上面に電極を形成し、アニールなど
でセンサ層にオーミックコンタクトさせる工程も本発明
の範囲である。
【００１５】本発明の磁気センサは、必要に応じてボン
ディングされ、かつ、パッケイジされて用いられること
もよく行われる。本発明の磁気センサはＳｉＩＣチップ
と一緒にパッケイジされることもよく行われる。
ディングされ、かつ、パッケイジされて用いられること
もよく行われる。本発明の磁気センサはＳｉＩＣチップ
と一緒にパッケイジされることもよく行われる。
【００１６】
【実施例】次に、本発明をさらに詳細に説明する。
【００１７】図１は本発明の基本となる高感度磁気セン
サの一つである高感度ホール素子を示す。図１−（ａ）
は断面を模式的に示したものである。図１−（ｂ）は上
面からみた図である。図１に於いて１は基板、２はセン
サ層を構成する結晶の格子定数の±５％以内の格子定数
を有し、かつ、該結晶より大きいバンドギャップエネル
ギーをもち、Ａｌ，Ｇａ，Ｉｎ，ＡｓおよびＰからなる
群より選択されるＳｂを含む３元素以上の高抵抗の第一
化合物半導体層であり、３はセンサ層を示している。４
（４１、４２、４３、４４）はオーム性の電極を示して
いる。また、５（５１、５２、５３、５４）はボンディ
ングの為の電極である。ここでは簡単の為に磁気センサ
チップのみを示した。図２は本発明の他の実施例を示し
たものであり、６は高抵抗の第二化合物半導体層であ
る。また、７はセンサ層中にドープされたドナー不純物
を示している。８は半導体の表面を保護するために必要
に応じて形成された絶縁物からなるパッシベーション層
を示す。
サの一つである高感度ホール素子を示す。図１−（ａ）
は断面を模式的に示したものである。図１−（ｂ）は上
面からみた図である。図１に於いて１は基板、２はセン
サ層を構成する結晶の格子定数の±５％以内の格子定数
を有し、かつ、該結晶より大きいバンドギャップエネル
ギーをもち、Ａｌ，Ｇａ，Ｉｎ，ＡｓおよびＰからなる
群より選択されるＳｂを含む３元素以上の高抵抗の第一
化合物半導体層であり、３はセンサ層を示している。４
（４１、４２、４３、４４）はオーム性の電極を示して
いる。また、５（５１、５２、５３、５４）はボンディ
ングの為の電極である。ここでは簡単の為に磁気センサ
チップのみを示した。図２は本発明の他の実施例を示し
たものであり、６は高抵抗の第二化合物半導体層であ
る。また、７はセンサ層中にドープされたドナー不純物
を示している。８は半導体の表面を保護するために必要
に応じて形成された絶縁物からなるパッシベーション層
を示す。
【００１８】本発明に於いて、センサ層中にドープされ
るドナー不純物は７で示してあるがこの不純物の位置は
全体に一様でも、また、定められた位置のみでもよい。
例えば、中央部のみにドープされてもよく、また、一部
をドープし他の部位はドープされなくてもよい。さら
に、中央部は多く周辺部は少なくてもよい。また、中央
部は少なく、周辺部に多く不純物がドープされることも
よく行われる。これらは層別に分けて行われてもよい。
本発明でセンサ層にドープされる不純物は、一般にセン
サ層を構成する結晶にドナーとして作用するものなら何
でもよく、Ｓ，Ｓｉ，Ｇｅ，Ｓｅなどは好ましいもので
ある。
るドナー不純物は７で示してあるがこの不純物の位置は
全体に一様でも、また、定められた位置のみでもよい。
例えば、中央部のみにドープされてもよく、また、一部
をドープし他の部位はドープされなくてもよい。さら
に、中央部は多く周辺部は少なくてもよい。また、中央
部は少なく、周辺部に多く不純物がドープされることも
よく行われる。これらは層別に分けて行われてもよい。
本発明でセンサ層にドープされる不純物は、一般にセン
サ層を構成する結晶にドナーとして作用するものなら何
でもよく、Ｓ，Ｓｉ，Ｇｅ，Ｓｅなどは好ましいもので
ある。
【００１９】本発明のセンサ層を構成するＩｎx Ｇａ
1-x Ａｓy Ｓｂ1-y 層のＩｎとＧａの組成比は 0＜x ≦
1.0 であり、好ましくは 0.6≦x ≦1.0 である。さらに
ＩｎＡｓの高電子移動度を利用するためには 0.8≦x ≦
1.0 がより好ましい。また、Ｉｎx Ｇａ1-x Ａｓy Ｓｂ
1-y 層のＡｓとＳｂの組成比は0 ≦y ≦1.0 であるが、
好ましくは 0.4≦y ≦1.0 、より好ましくは 0.6≦y ≦
1.0 の範囲である。センサ層の厚さは、１．４μｍ以
下、好ましくは、０．５μｍ以下、より好ましくは、
０．３μｍ以下である。０．２μｍ以下もより高感度の
半導体センサを製作するためによく用いられる。また、
０．１μｍ以下は、より大きな入力抵抗値の半導体セン
サを製作するために好ましく用いられる。また、さらに
該センサ層を薄くし、第一及び、必要に応じて第二化合
物半導体層によりセンサ層に電子を閉じ込め、量子井戸
を形成し、量子効果により耐熱、耐圧等を向上させるこ
とも行われる。この場合はセンサ層の厚みは、５０ｎｍ
以下であり、好ましくは３０ｎｍ以下、より好ましくは
２０ｎｍ以下である。また、特に、薄いセンサ層を用い
る場合、本発明では、第一、もしくは、第二の化合物半
導体層のセンサ層の境界面の近くにドナー不純物のドー
プを行い、該不純物より供給される電子を境界面を越え
てセンサ層に供給することによりセンサ層中の不純物に
よる散乱を少なくし、高感度化のためにより高い電子移
動度を得ることもしばしば行われる。この場合、センサ
層中の電気伝導は、第一または第二の化合物半導体層か
らセンサ層へ供給される電子が担う場合と、さらに、セ
ンサ層中に存在した電子やセンサ層中にドープされてい
るドナー不純物原子より供給される電子との混合伝導の
場合もある。図３にこのような本発明の実施例を示し
た。９はこのような目的で高抵抗の化合物半導体層にド
ープされたドナー不純物である。図３−（ａ）は第一の
化合物半導体層にドナー不純物がドープされた例であ
る。図３−（ｂ）は第二の化合物半導体層にドープされ
た例である。ドナー不純物９よりセンサ層中に供給され
る電子は二次元的に広がった電子ガスを形成している場
合もあるが、センサ層中のドナー不純物７より供給され
た電子と共に電気伝導にあずかる。この目的でドープす
る不純物９は、ドナー不純物として作用するものなら何
でもよいが、Ｓｉ，Ｓ，Ｇｅ，Ｓｅなどは好ましいもの
である。
1-x Ａｓy Ｓｂ1-y 層のＩｎとＧａの組成比は 0＜x ≦
1.0 であり、好ましくは 0.6≦x ≦1.0 である。さらに
ＩｎＡｓの高電子移動度を利用するためには 0.8≦x ≦
1.0 がより好ましい。また、Ｉｎx Ｇａ1-x Ａｓy Ｓｂ
1-y 層のＡｓとＳｂの組成比は0 ≦y ≦1.0 であるが、
好ましくは 0.4≦y ≦1.0 、より好ましくは 0.6≦y ≦
1.0 の範囲である。センサ層の厚さは、１．４μｍ以
下、好ましくは、０．５μｍ以下、より好ましくは、
０．３μｍ以下である。０．２μｍ以下もより高感度の
半導体センサを製作するためによく用いられる。また、
０．１μｍ以下は、より大きな入力抵抗値の半導体セン
サを製作するために好ましく用いられる。また、さらに
該センサ層を薄くし、第一及び、必要に応じて第二化合
物半導体層によりセンサ層に電子を閉じ込め、量子井戸
を形成し、量子効果により耐熱、耐圧等を向上させるこ
とも行われる。この場合はセンサ層の厚みは、５０ｎｍ
以下であり、好ましくは３０ｎｍ以下、より好ましくは
２０ｎｍ以下である。また、特に、薄いセンサ層を用い
る場合、本発明では、第一、もしくは、第二の化合物半
導体層のセンサ層の境界面の近くにドナー不純物のドー
プを行い、該不純物より供給される電子を境界面を越え
てセンサ層に供給することによりセンサ層中の不純物に
よる散乱を少なくし、高感度化のためにより高い電子移
動度を得ることもしばしば行われる。この場合、センサ
層中の電気伝導は、第一または第二の化合物半導体層か
らセンサ層へ供給される電子が担う場合と、さらに、セ
ンサ層中に存在した電子やセンサ層中にドープされてい
るドナー不純物原子より供給される電子との混合伝導の
場合もある。図３にこのような本発明の実施例を示し
た。９はこのような目的で高抵抗の化合物半導体層にド
ープされたドナー不純物である。図３−（ａ）は第一の
化合物半導体層にドナー不純物がドープされた例であ
る。図３−（ｂ）は第二の化合物半導体層にドープされ
た例である。ドナー不純物９よりセンサ層中に供給され
る電子は二次元的に広がった電子ガスを形成している場
合もあるが、センサ層中のドナー不純物７より供給され
た電子と共に電気伝導にあずかる。この目的でドープす
る不純物９は、ドナー不純物として作用するものなら何
でもよいが、Ｓｉ，Ｓ，Ｇｅ，Ｓｅなどは好ましいもの
である。
【００２０】本発明の半導体センサに用いる高抵抗の第
一及び第二の化合物半導体層の抵抗値は絶縁もしくは半
絶縁性が好ましいが、これらに準じた高い抵抗値でもよ
い。たとえば、第一及び第二化合物半導体層の抵抗値が
センサ層の抵抗値に対して少なくとも５〜１０倍以上
高く、好ましくは１００倍以上、より好ましくは１００
０倍以上高いものである。
一及び第二の化合物半導体層の抵抗値は絶縁もしくは半
絶縁性が好ましいが、これらに準じた高い抵抗値でもよ
い。たとえば、第一及び第二化合物半導体層の抵抗値が
センサ層の抵抗値に対して少なくとも５〜１０倍以上
高く、好ましくは１００倍以上、より好ましくは１００
０倍以上高いものである。
【００２１】本発明の半導体センサに用いられているセ
ンサ層がその上に形成される、第一化合物半導体層、及
び、センサ層の上面に形成される第二の化合物半導体層
は、一般にセンサ層を構成する結晶の格子定数の±５％
以内の格子定数を有し、かつ、バンドギャップエネルギ
ーが該結晶より大きい値をもてばよい。特に、第一化合
物半導体層は、Ａｌ，Ｇａ，Ｉｎ，ＡｓおよびＰからな
る群より選択されるＳｂを含む３元素以上の化合物半導
体を含み、たとえばＡｌ a1 Ｇａ 1-a1 Ｓｂ、ＧａＡｓ c1 Ｓ
ｂ 1-c1 、ＡｌＡｓ c1 Ｓｂ 1-c1 ，Ａｌ a1 Ｇａ 1-a1 Ａｓ c1 Ｓ
ｂ 1-c1 、Ａｌ b1 Ｉｎ 1-b1 Ａｓ c2 Ｓｂ 1-c2 、Ａｌ b2 Ｉｎ
1-b2 Ｐ d1 Ｓｂ 1-d1 やＡｌ a2 Ｇａ 1-a2 Ｐ d2 Ｓｂ 1-d2 などを
挙げることができる。また、第二化合物半導体層は、Ｇ
ａＳｂ，ＡｌＳｂなどの２元系の化合物半導体の他に、
上記Ａｌa1Ｇａ1-a1Ｓｂ、ＧａＡｓc1Ｓｂ1-c1、ＡｌＡ
ｓc1Ｓｂ1-c1，Ａｌa1Ｇａ1-a1Ａｓc1Ｓｂ1-c1、Ａｌb1
Ｉｎ1-b1Ａｓc2Ｓｂ1-c2、Ａｌb2Ｉｎ1-b2Ｐd1Ｓｂ1-d1
やＡｌa2Ｇａ1-a2Ｐd2Ｓｂ1-d2 などを挙げることができ
る。かかる該化合物半導体層において、Ａｌa1Ｇａ1-a1
Ａｓc1Ｓｂ1-c1では、｛0 ≦a1≦1.0, 0≦c1≦0.6 ｝が
好ましく、｛0.5 ≦a1≦1.0, 0≦c1≦0.4 ｝がより好ま
しい範囲である。Ａｌb1Ｉｎ1-b1Ａｓc2Ｓｂ1-c2では、
｛0.2 ≦b1≦1.0, 0≦c2≦1.0 ｝が好ましく、｛0.5 ≦
b1≦1.0, 0≦c2≦0.8 ｝がより好ましい範囲である。Ａ
ｌb2Ｉｎ1-b2Ｐd1Ｓｂ1-d1は、｛0 ≦b2≦1.0, 0≦d1≦
1.0 ｝であるが、｛0.1 ≦b2≦1.0, 0.1≦d1≦0.8 ｝が
好ましい範囲である。Ａｌa2Ｇａ1-a2Ｐd2Ｓｂ1-d2で
は、｛0 ≦a2≦1.0, 0≦d2≦0.5 ｝が好ましく、｛0.5
≦a2≦1.0, 0≦d2≦0.35｝がより好ましい範囲である。
ここで第一及び第二化合物半導体層の格子定数はセンサ
層を構成する結晶の格子定数の±５％以内、より好まし
くは±２％以内である。
ンサ層がその上に形成される、第一化合物半導体層、及
び、センサ層の上面に形成される第二の化合物半導体層
は、一般にセンサ層を構成する結晶の格子定数の±５％
以内の格子定数を有し、かつ、バンドギャップエネルギ
ーが該結晶より大きい値をもてばよい。特に、第一化合
物半導体層は、Ａｌ，Ｇａ，Ｉｎ，ＡｓおよびＰからな
る群より選択されるＳｂを含む３元素以上の化合物半導
体を含み、たとえばＡｌ a1 Ｇａ 1-a1 Ｓｂ、ＧａＡｓ c1 Ｓ
ｂ 1-c1 、ＡｌＡｓ c1 Ｓｂ 1-c1 ，Ａｌ a1 Ｇａ 1-a1 Ａｓ c1 Ｓ
ｂ 1-c1 、Ａｌ b1 Ｉｎ 1-b1 Ａｓ c2 Ｓｂ 1-c2 、Ａｌ b2 Ｉｎ
1-b2 Ｐ d1 Ｓｂ 1-d1 やＡｌ a2 Ｇａ 1-a2 Ｐ d2 Ｓｂ 1-d2 などを
挙げることができる。また、第二化合物半導体層は、Ｇ
ａＳｂ，ＡｌＳｂなどの２元系の化合物半導体の他に、
上記Ａｌa1Ｇａ1-a1Ｓｂ、ＧａＡｓc1Ｓｂ1-c1、ＡｌＡ
ｓc1Ｓｂ1-c1，Ａｌa1Ｇａ1-a1Ａｓc1Ｓｂ1-c1、Ａｌb1
Ｉｎ1-b1Ａｓc2Ｓｂ1-c2、Ａｌb2Ｉｎ1-b2Ｐd1Ｓｂ1-d1
やＡｌa2Ｇａ1-a2Ｐd2Ｓｂ1-d2 などを挙げることができ
る。かかる該化合物半導体層において、Ａｌa1Ｇａ1-a1
Ａｓc1Ｓｂ1-c1では、｛0 ≦a1≦1.0, 0≦c1≦0.6 ｝が
好ましく、｛0.5 ≦a1≦1.0, 0≦c1≦0.4 ｝がより好ま
しい範囲である。Ａｌb1Ｉｎ1-b1Ａｓc2Ｓｂ1-c2では、
｛0.2 ≦b1≦1.0, 0≦c2≦1.0 ｝が好ましく、｛0.5 ≦
b1≦1.0, 0≦c2≦0.8 ｝がより好ましい範囲である。Ａ
ｌb2Ｉｎ1-b2Ｐd1Ｓｂ1-d1は、｛0 ≦b2≦1.0, 0≦d1≦
1.0 ｝であるが、｛0.1 ≦b2≦1.0, 0.1≦d1≦0.8 ｝が
好ましい範囲である。Ａｌa2Ｇａ1-a2Ｐd2Ｓｂ1-d2で
は、｛0 ≦a2≦1.0, 0≦d2≦0.5 ｝が好ましく、｛0.5
≦a2≦1.0, 0≦d2≦0.35｝がより好ましい範囲である。
ここで第一及び第二化合物半導体層の格子定数はセンサ
層を構成する結晶の格子定数の±５％以内、より好まし
くは±２％以内である。
【００２２】第一化合物半導体層の厚みｌ1 は 0.1 μ
ｍ≦ｌ1 ≦10μｍであり、好ましくは、0.5 μｍ≦ｌ1
≦5 μｍの範囲である。またセンサ層の量子効果を得る
ためには１μｍ以上が好ましい。第二化合物半導体層の
厚みｌ2 は通常第一化合物半導体層に準ずるが、好まし
い範囲として１μｍ以下、より好ましくは、０．５μｍ
以下、また０．１μｍ以下も好ましく用いられる。ま
た、第一及び第二化合物半導体層は、これらの化合物半
導体から選ばれた数種類からなる多層を形成していても
よい。たとえば、第二化合物半導体層の上に第三の化合
物半導体層が形成されてもよい。第三化合物半導体層は
第二化合物半導体層に準ずる半導体絶縁層であり、その
厚みもｌ2 と同様である。該第二及び第三化合物半導体
層はセンサ層の空気酸化を防ぎ、さらにパッシベーショ
ンなどによるダメージに対するプロテクト効果がある。
ｍ≦ｌ1 ≦10μｍであり、好ましくは、0.5 μｍ≦ｌ1
≦5 μｍの範囲である。またセンサ層の量子効果を得る
ためには１μｍ以上が好ましい。第二化合物半導体層の
厚みｌ2 は通常第一化合物半導体層に準ずるが、好まし
い範囲として１μｍ以下、より好ましくは、０．５μｍ
以下、また０．１μｍ以下も好ましく用いられる。ま
た、第一及び第二化合物半導体層は、これらの化合物半
導体から選ばれた数種類からなる多層を形成していても
よい。たとえば、第二化合物半導体層の上に第三の化合
物半導体層が形成されてもよい。第三化合物半導体層は
第二化合物半導体層に準ずる半導体絶縁層であり、その
厚みもｌ2 と同様である。該第二及び第三化合物半導体
層はセンサ層の空気酸化を防ぎ、さらにパッシベーショ
ンなどによるダメージに対するプロテクト効果がある。
【００２３】本発明のセンサ層と第一及び第二化合物半
導体層によって形成される界面の結合種には、ＩｎーＳ
ｂ，ＧａーＳｂ，ＧａーＡｓ，ＩｎーＡｓ，ＡｌーＡ
ｓ，ＡｌーＳｂ，ＩｎーＰ，ＧａーＰがある。この中で
もＩｎーＳｂが好ましく用いられる。また該III 族層ー
Ｖ族層の間に中間層が導入されていてもよい。図４に
は、このような界面結合種の部分を拡大した図を示す。
該界面結合種を形成するには、第一化合物半導体層とセ
ンサ層の界面の場合は、まず第一化合物半導体層の成長
がおわると化合物半導体層から選ばれたＶ族（III 族）
のみを照射し、次に該Ｖ族（III 族）の照射をやめると
同時にセンサ層を構成する結晶から選ばれたIII 族（Ｖ
族）のみを照射する。次にセンサ層結晶の残りのIII 族
とＶ族の照射を開始し、センサ層を成長させる。またセ
ンサ層と第二化合物半導体層の界面の場合は、センサ層
の成長が終了するとセンサ層結晶から選ばれたIII 族
（Ｖ族）のみを照射する。つぎに該III 族（Ｖ族）の照
射をやめると同時に第二化合物半導体から選ばれたＶ族
（III 族）を照射する。そして第二化合物半導体の残り
の元素の照射を開始し、第二化合物半導体層を成長させ
る。該III 族及びＶ族の照射による界面層は、数原子層
だけ成長させるのが好ましく、１原子層だけ成長させる
のがより好ましい。
導体層によって形成される界面の結合種には、ＩｎーＳ
ｂ，ＧａーＳｂ，ＧａーＡｓ，ＩｎーＡｓ，ＡｌーＡ
ｓ，ＡｌーＳｂ，ＩｎーＰ，ＧａーＰがある。この中で
もＩｎーＳｂが好ましく用いられる。また該III 族層ー
Ｖ族層の間に中間層が導入されていてもよい。図４に
は、このような界面結合種の部分を拡大した図を示す。
該界面結合種を形成するには、第一化合物半導体層とセ
ンサ層の界面の場合は、まず第一化合物半導体層の成長
がおわると化合物半導体層から選ばれたＶ族（III 族）
のみを照射し、次に該Ｖ族（III 族）の照射をやめると
同時にセンサ層を構成する結晶から選ばれたIII 族（Ｖ
族）のみを照射する。次にセンサ層結晶の残りのIII 族
とＶ族の照射を開始し、センサ層を成長させる。またセ
ンサ層と第二化合物半導体層の界面の場合は、センサ層
の成長が終了するとセンサ層結晶から選ばれたIII 族
（Ｖ族）のみを照射する。つぎに該III 族（Ｖ族）の照
射をやめると同時に第二化合物半導体から選ばれたＶ族
（III 族）を照射する。そして第二化合物半導体の残り
の元素の照射を開始し、第二化合物半導体層を成長させ
る。該III 族及びＶ族の照射による界面層は、数原子層
だけ成長させるのが好ましく、１原子層だけ成長させる
のがより好ましい。
【００２４】本発明の半導体センサを構成している電極
は、通常はオーミック電極であるが、この場合直接セン
サ層にオーミックコンタクトさせることが好ましいが、
第二化合物半導体層の上に電極を形成し、第二化合物半
導体層を介して、センサ層とオーミックコンタクトさせ
る構造でもよい。この構造は、次の方法によって形成さ
れる。すなわち、電極とセンサ層のオーミックコンタク
トを得るために、合金化アニールを行い、電極材料を第
二化合物半導体層からセンサ層まで拡散させるか、ある
いは、電極下部の領域のみにドナー不純物をイオン注入
し、接触抵抗を下げる方法がある。また、電極金属は、
ＡｕＧｅ／Ｎｉ／Ａｕの３層構造をはじめとする公知の
積層電極構造でよいが、Ａｌ，Ｔｉ，Ａｕ，Ｗなどの単
層金属でもよく、多くの組み合せが可能である。
は、通常はオーミック電極であるが、この場合直接セン
サ層にオーミックコンタクトさせることが好ましいが、
第二化合物半導体層の上に電極を形成し、第二化合物半
導体層を介して、センサ層とオーミックコンタクトさせ
る構造でもよい。この構造は、次の方法によって形成さ
れる。すなわち、電極とセンサ層のオーミックコンタク
トを得るために、合金化アニールを行い、電極材料を第
二化合物半導体層からセンサ層まで拡散させるか、ある
いは、電極下部の領域のみにドナー不純物をイオン注入
し、接触抵抗を下げる方法がある。また、電極金属は、
ＡｕＧｅ／Ｎｉ／Ａｕの３層構造をはじめとする公知の
積層電極構造でよいが、Ａｌ，Ｔｉ，Ａｕ，Ｗなどの単
層金属でもよく、多くの組み合せが可能である。
【００２５】本発明の磁気センサを形成するために用い
られる基板は、一般に単結晶を成長できるものであれば
何でもよく、ＧａＡｓの単結晶の半絶縁基板、Ｓｉ単結
晶基板等は、好ましい例である。また、結晶を、成長さ
せる表面として、（１００）面や（１１０）面、等はよ
く用いられる。さらに、これらの結晶面から数度傾けて
カットされた表面が結晶成長性を向上させる為に用いら
れることもよく行われる。例えば、（１００）面より２
度オフした面は、好ましい例である。
られる基板は、一般に単結晶を成長できるものであれば
何でもよく、ＧａＡｓの単結晶の半絶縁基板、Ｓｉ単結
晶基板等は、好ましい例である。また、結晶を、成長さ
せる表面として、（１００）面や（１１０）面、等はよ
く用いられる。さらに、これらの結晶面から数度傾けて
カットされた表面が結晶成長性を向上させる為に用いら
れることもよく行われる。例えば、（１００）面より２
度オフした面は、好ましい例である。
【００２６】また、本発明の磁気センサの製造法に於い
て、第一の化合物半導体層を形成する工程、センサ層を
形成する工程や第二の化合物半導体を形成する工程は、
一般に薄膜の単結晶の成長できる方法であれば何でも好
いが、分子線エピタキシー法、や、ＭＯＶＰＥ法、ＡＬ
Ｅ法などは特に好ましい方法である。
て、第一の化合物半導体層を形成する工程、センサ層を
形成する工程や第二の化合物半導体を形成する工程は、
一般に薄膜の単結晶の成長できる方法であれば何でも好
いが、分子線エピタキシー法、や、ＭＯＶＰＥ法、ＡＬ
Ｅ法などは特に好ましい方法である。
【００２７】さらに、センサ層を必要に応じて所要の形
状に加工する工程は、ウエットエッチングやドライエッ
チング、イオンミリングなどが用いられる。これらの方
法は、必要に応じて、第一、及び、第二化合物半導体層
を所要の形状に加工する目的にもまた好ましく用いられ
る。
状に加工する工程は、ウエットエッチングやドライエッ
チング、イオンミリングなどが用いられる。これらの方
法は、必要に応じて、第一、及び、第二化合物半導体層
を所要の形状に加工する目的にもまた好ましく用いられ
る。
【００２８】図５は本発明の高感度磁気センサの基本的
な一例である磁気抵抗素子である。図５−（ａ）は二端
子磁気抵抗素子の断面図を示している。図５−（ｂ）は
上面からみた図である。図５−（ｃ）は三端子の差動型
の磁気抵抗素子を上面からみた図である。１０はショー
トバー電極である。このショートバー電極は磁気抵抗効
果を上げる効果があり、磁気感度をあげる為に好ましく
用いられる。図５のショートバー電極１０はセンサ層３
とオーム性接触をしており、普通は金属が用いられる。
な一例である磁気抵抗素子である。図５−（ａ）は二端
子磁気抵抗素子の断面図を示している。図５−（ｂ）は
上面からみた図である。図５−（ｃ）は三端子の差動型
の磁気抵抗素子を上面からみた図である。１０はショー
トバー電極である。このショートバー電極は磁気抵抗効
果を上げる効果があり、磁気感度をあげる為に好ましく
用いられる。図５のショートバー電極１０はセンサ層３
とオーム性接触をしており、普通は金属が用いられる。
【００２９】本発明の磁気センサは、センサの出力を増
幅するためのＳｉＩＣチップと一緒にパッケイジされて
ホールＩＣや磁気抵抗ＩＣ等の磁気センサとして用いら
れることも好ましく行われる。図６にこのような例を示
した。１１は磁気センサチップを、１２はＳｉＩＣチッ
プ、１３はリード上のアイランド部、１４はリード、１
５はワイヤを、そして、１６はモールド樹脂を示してい
る。
幅するためのＳｉＩＣチップと一緒にパッケイジされて
ホールＩＣや磁気抵抗ＩＣ等の磁気センサとして用いら
れることも好ましく行われる。図６にこのような例を示
した。１１は磁気センサチップを、１２はＳｉＩＣチッ
プ、１３はリード上のアイランド部、１４はリード、１
５はワイヤを、そして、１６はモールド樹脂を示してい
る。
【００３０】以下に本発明を実施例により述べるが、本
発明はこれらの例のみに限定されるものではない。
発明はこれらの例のみに限定されるものではない。
【００３１】（実施例１−ａ）直径２インチのＧａＡｓ
基板の表面にＭＢＥ（モレキュラービームエピタキシ
ー）法により、第一化合物半導体層としてノンドープの
Ａｌ0.8 Ｇａ0.2 Ａｓ0.16Ｓｂ0.84を０．３０μｍ成長
させた。次にセンサ層としてＳｉドープＩｎＡｓを０．
２５μｍ成長させた。このＩｎＡｓ薄膜の電子移動度の
値は１９０００ｃｍ2 ／Ｖｓ、シート抵抗値は１５０Ω
／□、電子濃度０．８８×１０17ｃｍ-3であった。
基板の表面にＭＢＥ（モレキュラービームエピタキシ
ー）法により、第一化合物半導体層としてノンドープの
Ａｌ0.8 Ｇａ0.2 Ａｓ0.16Ｓｂ0.84を０．３０μｍ成長
させた。次にセンサ層としてＳｉドープＩｎＡｓを０．
２５μｍ成長させた。このＩｎＡｓ薄膜の電子移動度の
値は１９０００ｃｍ2 ／Ｖｓ、シート抵抗値は１５０Ω
／□、電子濃度０．８８×１０17ｃｍ-3であった。
【００３２】次に、フォトリソグラフィー法を用いて、
ＧａＡｓ基板上に形成された積層薄膜上に感磁部となる
部分を形成するためのレジストパターンを形成した。引
き続いて、Ｈ3 ＰＯ4 系のエッチング液により不要部分
をエッチングした後、レジストを除去した。次に、ウエ
ーハー全面にプラズマＣＶＤ法により、０．２μｍのＳ
ｉＮ膜を形成した。該層上にフォトリソグラフィー法に
より、電極となる部分が開口部となっているレジストパ
ターンを形成した。次に反応性イオンエッチングを使っ
て、電極の形成される部分のＳｉＮをエッチングし、セ
ンサ層を露出させた。さらに真空蒸着法により、ＡｕＧ
ｅ(Au:Ge=88:12) 層を２０００Å, Ｎｉ層を５００Å,
Ａｕ層を３５００Å連続蒸着し、通常のリフトオフ法に
より、ホール素子の電極パターンを得た。こうして、２
インチのウエーハー上に多数のホール素子を製作した。
次に、ダイシングソーにより個々のホール素子に切断し
た。この製作したホール素子のチップサイズは０．３６
ｍｍ×０．３６ｍｍであった。このホール素子チップ
を、ダイボンドし、ワイヤーボンドし、ついで、トラン
スファーモールドを行い、エポキシ樹脂によるモールド
されたホール素子を製作した。膜特性は後出の表１に、
素子の特性は表２に示した。
ＧａＡｓ基板上に形成された積層薄膜上に感磁部となる
部分を形成するためのレジストパターンを形成した。引
き続いて、Ｈ3 ＰＯ4 系のエッチング液により不要部分
をエッチングした後、レジストを除去した。次に、ウエ
ーハー全面にプラズマＣＶＤ法により、０．２μｍのＳ
ｉＮ膜を形成した。該層上にフォトリソグラフィー法に
より、電極となる部分が開口部となっているレジストパ
ターンを形成した。次に反応性イオンエッチングを使っ
て、電極の形成される部分のＳｉＮをエッチングし、セ
ンサ層を露出させた。さらに真空蒸着法により、ＡｕＧ
ｅ(Au:Ge=88:12) 層を２０００Å, Ｎｉ層を５００Å,
Ａｕ層を３５００Å連続蒸着し、通常のリフトオフ法に
より、ホール素子の電極パターンを得た。こうして、２
インチのウエーハー上に多数のホール素子を製作した。
次に、ダイシングソーにより個々のホール素子に切断し
た。この製作したホール素子のチップサイズは０．３６
ｍｍ×０．３６ｍｍであった。このホール素子チップ
を、ダイボンドし、ワイヤーボンドし、ついで、トラン
スファーモールドを行い、エポキシ樹脂によるモールド
されたホール素子を製作した。膜特性は後出の表１に、
素子の特性は表２に示した。
【００３３】表２に示したように、実施例１−ａのホー
ル素子は定格入力電圧に於いて、５００Ｇの磁束密度を
持つ磁界中で２１０ｍＶという大きなホール出力電圧を
有する。この値は、平均的なＧａＡｓホール素子のホー
ル出力電圧の２倍以上の値である。また、ホール出力電
圧の温度特性を図７に示した。また、定電圧での、ホー
ル出力電圧の温度変化は１００℃以上においても小さく
優れた温度特性を示している。図８に示したように素子
抵抗値の温度変化が１５０℃まで極めて小さく、抵抗値
の低下も非常に小さい。さらに、標準的なミニモールド
型でモールドした場合の、熱放散の係数は２．３ｍＷ／
℃程度であり、従来は不可能な１００〜１５０℃高温に
於いても使用できることがわかった。また、低温側での
使用はー５０℃でも問題はなく、広い温度範囲で信頼性
のあることがわかった。このように本発明の磁気センサ
の一つであるホール素子は、磁界でのホール出力電圧が
大きく即ち高感度であり、かつ高温まで使用でき、信頼
性も極めて高い。
ル素子は定格入力電圧に於いて、５００Ｇの磁束密度を
持つ磁界中で２１０ｍＶという大きなホール出力電圧を
有する。この値は、平均的なＧａＡｓホール素子のホー
ル出力電圧の２倍以上の値である。また、ホール出力電
圧の温度特性を図７に示した。また、定電圧での、ホー
ル出力電圧の温度変化は１００℃以上においても小さく
優れた温度特性を示している。図８に示したように素子
抵抗値の温度変化が１５０℃まで極めて小さく、抵抗値
の低下も非常に小さい。さらに、標準的なミニモールド
型でモールドした場合の、熱放散の係数は２．３ｍＷ／
℃程度であり、従来は不可能な１００〜１５０℃高温に
於いても使用できることがわかった。また、低温側での
使用はー５０℃でも問題はなく、広い温度範囲で信頼性
のあることがわかった。このように本発明の磁気センサ
の一つであるホール素子は、磁界でのホール出力電圧が
大きく即ち高感度であり、かつ高温まで使用でき、信頼
性も極めて高い。
【００３４】（実施例１−ｂ）実施例１−ａと同様の方
法により、第一化合物半導体層としてノンドープのＡｌ
0.8 Ｇａ0.2 Ａｓ0.16Ｓｂ0.84を０，３０μｍ成長させ
た。次にノンドープＩｎＡｓを０．２５μｍ成長させ
た。このＩｎＡｓ薄膜の電子移動度の値は１２０００ｃ
ｍ2 ／Ｖｓ、シート抵抗値は５２０Ω／□、電子濃度
４．００×１０16ｃｍ-3であった。
法により、第一化合物半導体層としてノンドープのＡｌ
0.8 Ｇａ0.2 Ａｓ0.16Ｓｂ0.84を０，３０μｍ成長させ
た。次にノンドープＩｎＡｓを０．２５μｍ成長させ
た。このＩｎＡｓ薄膜の電子移動度の値は１２０００ｃ
ｍ2 ／Ｖｓ、シート抵抗値は５２０Ω／□、電子濃度
４．００×１０16ｃｍ-3であった。
【００３５】実施例１−ａと同様にホール素子を作製
し、同条件で特性を測定したところ、ホール出力電圧が
１５０ｍＶ，入力抵抗が１．１ｋΩで、１００℃以上の
高温領域で実施例１−ａに比べて若干抵抗値の低下が見
られた。
し、同条件で特性を測定したところ、ホール出力電圧が
１５０ｍＶ，入力抵抗が１．１ｋΩで、１００℃以上の
高温領域で実施例１−ａに比べて若干抵抗値の低下が見
られた。
【００３６】（実施例２）直径２インチのＧａＡｓ基板
の表面にＭＢＥ法により、第一化合物半導体層としてノ
ンドープのＡｌ0.8 Ｇａ0.2 Ａｓ0.16Ｓｂ0.84を０．３
０μｍ成長させた。次にセンサ層としてＳｉドープＩｎ
Ａｓを０．１５μｍ成長させた。このＩｎＡｓ薄膜の電
子移動度の値は１９０００ｃｍ2 ／Ｖｓ、シート抵抗値
は２３０Ω／□、電子濃度０．９５×１０17ｃｍ-3であ
った。
の表面にＭＢＥ法により、第一化合物半導体層としてノ
ンドープのＡｌ0.8 Ｇａ0.2 Ａｓ0.16Ｓｂ0.84を０．３
０μｍ成長させた。次にセンサ層としてＳｉドープＩｎ
Ａｓを０．１５μｍ成長させた。このＩｎＡｓ薄膜の電
子移動度の値は１９０００ｃｍ2 ／Ｖｓ、シート抵抗値
は２３０Ω／□、電子濃度０．９５×１０17ｃｍ-3であ
った。
【００３７】以下、実施例１−ａと同様にしてホール素
子を製作した。
子を製作した。
【００３８】膜特性は後出の表１に、素子の特性は表２
に示した。
に示した。
【００３９】表２に示したように、実施例２のホール素
子は定格入力電圧に於いて、５００Ｇの磁束密度を持つ
磁界中で２６０ｍＶという大きなホール出力電圧を有す
る。この値は、平均的なＧａＡｓホール素子のホール出
力電圧の２倍以上の値である。また、ホール出力電圧の
温度依存性は実施例１−ａと同様の特性を示した。さら
に、素子抵抗値の温度依存性も実施例１−ａと同様１５
０℃まで極めて小さかった。このように素子抵抗値の温
度変化は極めて小さく、また抵抗値の低下も非常に小さ
い。このため、定電圧で素子を使用した時に、過電流が
流れて不良となることもなく、高温での信頼性もよい。
さらに低温側での使用はー５０℃でも問題はなく、広い
温度範囲で信頼性のあることがわかった。このように本
発明の磁気センサの一つであるホール素子は、磁界での
ホール出力電圧が大きく即ち高感度で、かつ高温まで使
用でき、信頼性も極めて高い。
子は定格入力電圧に於いて、５００Ｇの磁束密度を持つ
磁界中で２６０ｍＶという大きなホール出力電圧を有す
る。この値は、平均的なＧａＡｓホール素子のホール出
力電圧の２倍以上の値である。また、ホール出力電圧の
温度依存性は実施例１−ａと同様の特性を示した。さら
に、素子抵抗値の温度依存性も実施例１−ａと同様１５
０℃まで極めて小さかった。このように素子抵抗値の温
度変化は極めて小さく、また抵抗値の低下も非常に小さ
い。このため、定電圧で素子を使用した時に、過電流が
流れて不良となることもなく、高温での信頼性もよい。
さらに低温側での使用はー５０℃でも問題はなく、広い
温度範囲で信頼性のあることがわかった。このように本
発明の磁気センサの一つであるホール素子は、磁界での
ホール出力電圧が大きく即ち高感度で、かつ高温まで使
用でき、信頼性も極めて高い。
【００４０】（実施例３）直径２インチのＧａＡｓ基板
の表面にＭＢＥ法により、第一化合物半導体層としてノ
ンドープのＡｌ0.8 Ｇａ0.2 Ａｓ0.16Ｓｂ0.84を０．３
０μｍ成長させた。次にセンサ層としてＳｉドープＩｎ
Ａｓを０．１０μｍ成長させた。このＩｎＡｓ薄膜の電
子移動度の値は１９０００ｃｍ2 ／Ｖｓ、シート抵抗値
は３００Ω／□、電子濃度１．１×１０17ｃｍ-3であっ
た。
の表面にＭＢＥ法により、第一化合物半導体層としてノ
ンドープのＡｌ0.8 Ｇａ0.2 Ａｓ0.16Ｓｂ0.84を０．３
０μｍ成長させた。次にセンサ層としてＳｉドープＩｎ
Ａｓを０．１０μｍ成長させた。このＩｎＡｓ薄膜の電
子移動度の値は１９０００ｃｍ2 ／Ｖｓ、シート抵抗値
は３００Ω／□、電子濃度１．１×１０17ｃｍ-3であっ
た。
【００４１】以下、実施例１−ａと同様にしてホール素
子を製作した。
子を製作した。
【００４２】膜特性は後出の表１に、素子の特性は表２
に示した。
に示した。
【００４３】表２に示したように、実施例３のホール素
子は定格入力電圧に於いて、５００Ｇの磁束密度を持つ
磁界中で２７０ｍＶという大きなホール出力電圧を有す
る。この値は、平均的なＧａＡｓホール素子のホール出
力電圧の２倍以上の値である。また、ホール出力電圧の
温度依存性は実施例１−ａと同様の特性を示した。さら
に、素子抵抗値の温度依存性も実施例１と同様１５０℃
まで極めて小さかった。このように素子抵抗値の温度変
化は極めて小さく、また抵抗値の低下も非常に小さい。
このため、定電圧で素子を使用した時に、過電流が流れ
て不良となることもなく、高温での信頼性もよい。さら
に低温側での使用はー５０℃でも問題はなく、広い温度
範囲で信頼性のあることがわかった。このように本発明
の磁気センサの一つであるホール素子は、磁界でのホー
ル出力電圧が大きく即ち高感度で、かつ高温まで使用で
き、信頼性も極めて高い。
子は定格入力電圧に於いて、５００Ｇの磁束密度を持つ
磁界中で２７０ｍＶという大きなホール出力電圧を有す
る。この値は、平均的なＧａＡｓホール素子のホール出
力電圧の２倍以上の値である。また、ホール出力電圧の
温度依存性は実施例１−ａと同様の特性を示した。さら
に、素子抵抗値の温度依存性も実施例１と同様１５０℃
まで極めて小さかった。このように素子抵抗値の温度変
化は極めて小さく、また抵抗値の低下も非常に小さい。
このため、定電圧で素子を使用した時に、過電流が流れ
て不良となることもなく、高温での信頼性もよい。さら
に低温側での使用はー５０℃でも問題はなく、広い温度
範囲で信頼性のあることがわかった。このように本発明
の磁気センサの一つであるホール素子は、磁界でのホー
ル出力電圧が大きく即ち高感度で、かつ高温まで使用で
き、信頼性も極めて高い。
【００４４】
【００４５】（実施例４）直径２インチのＧａＡｓ基板
の表面にＭＢＥ法により第一化合物半導体層としてノン
ドープのＡｌ0.8 Ｇａ0.2 Ａｓ0.16Ｓｂ0.84を０．３μ
ｍ成長させた。次にセンサ層としてＳｉドープＩｎＡｓ
を０．１０μｍ成長させた。次に、第二化合物半導体層
としてノンドープのＡｌ0.8 Ｇａ0.2 Ａｓ0.16Ｓｂ0.84
を５００Å成長させ、さらにキャップ層としてＧａＡｓ
0.16Ｓｂ0.84を１００Å成長させた。このＩｎＡｓ薄膜
の電子移動度の値は２１０００ｃｍ2 ／Ｖｓ、シート抵
抗値は２８０Ω／□、電子濃度１．１×１０17ｃｍ-3で
あった。
の表面にＭＢＥ法により第一化合物半導体層としてノン
ドープのＡｌ0.8 Ｇａ0.2 Ａｓ0.16Ｓｂ0.84を０．３μ
ｍ成長させた。次にセンサ層としてＳｉドープＩｎＡｓ
を０．１０μｍ成長させた。次に、第二化合物半導体層
としてノンドープのＡｌ0.8 Ｇａ0.2 Ａｓ0.16Ｓｂ0.84
を５００Å成長させ、さらにキャップ層としてＧａＡｓ
0.16Ｓｂ0.84を１００Å成長させた。このＩｎＡｓ薄膜
の電子移動度の値は２１０００ｃｍ2 ／Ｖｓ、シート抵
抗値は２８０Ω／□、電子濃度１．１×１０17ｃｍ-3で
あった。
【００４６】次に、フォトリソグラフィー法を用いて、
ＧａＡｓ基板上に形成された積層薄膜上に感磁部となる
部分を形成するためのレジストパターンを形成した。引
き続いて、Ｈ3 ＰＯ4 系のエッチング液により不要部分
をエッチングした後、レジストを除去した。次に、ウエ
ーハー全面にプラズマＣＶＤ法により、０．２μｍのＳ
ｉＮ膜を形成した。該層上にフォトリソグラフィー法に
より、電極となる部分が開口部となっているレジストパ
ターンを形成した。次に反応性イオンエッチングを使っ
て、電極の形成される部分のＳｉＮをエッチングした
後、ＨＣｌ系のエッチング液により不要な部位にある第
二化合物半導体層とキャップ層を除去し、センサ層を露
出させた。さらに真空蒸着法により、ＡｕＧｅ(Au:Ge=8
8:12) 層を２０００Å, Ｎｉ層を５００Å ,Ａｕ層を３
５００Å連続蒸着し、通常のリフトオフ法により、ホー
ル素子の電極パターンを形成した。こうして、２インチ
のウエーハー上に多数のホール素子を製作した。次に、
ダイシングソーにより個々のホール素子に切断した。こ
の製作したホール素子のチップサイズは０．３６ｍｍ×
０．３６ｍｍであった。
ＧａＡｓ基板上に形成された積層薄膜上に感磁部となる
部分を形成するためのレジストパターンを形成した。引
き続いて、Ｈ3 ＰＯ4 系のエッチング液により不要部分
をエッチングした後、レジストを除去した。次に、ウエ
ーハー全面にプラズマＣＶＤ法により、０．２μｍのＳ
ｉＮ膜を形成した。該層上にフォトリソグラフィー法に
より、電極となる部分が開口部となっているレジストパ
ターンを形成した。次に反応性イオンエッチングを使っ
て、電極の形成される部分のＳｉＮをエッチングした
後、ＨＣｌ系のエッチング液により不要な部位にある第
二化合物半導体層とキャップ層を除去し、センサ層を露
出させた。さらに真空蒸着法により、ＡｕＧｅ(Au:Ge=8
8:12) 層を２０００Å, Ｎｉ層を５００Å ,Ａｕ層を３
５００Å連続蒸着し、通常のリフトオフ法により、ホー
ル素子の電極パターンを形成した。こうして、２インチ
のウエーハー上に多数のホール素子を製作した。次に、
ダイシングソーにより個々のホール素子に切断した。こ
の製作したホール素子のチップサイズは０．３６ｍｍ×
０．３６ｍｍであった。
【００４７】このホール素子チップを、ダイボンドし、
ワイヤーボンドし、ついで、トランスファーモールドを
行い、エポキシ樹脂によるモールドされたホール素子を
製作した。
ワイヤーボンドし、ついで、トランスファーモールドを
行い、エポキシ樹脂によるモールドされたホール素子を
製作した。
【００４８】膜特性は後出の表１に、素子の特性は表２
に示した。
に示した。
【００４９】表２に示したように、実施例４のホール素
子は定格入力電圧に於いて、５００Ｇの磁束密度を持つ
磁界中で３０９ｍＶという大きなホール出力電圧を有す
る。この値は、平均的なＧａＡｓホール素子のホール出
力電圧の３倍以上の値である。また、ホール出力電圧の
温度特性は実施例１−ａと同じであり１００℃以上に於
いてもよい温度特性を示した。素子抵抗値の温度依存性
も実施例１−ａと同様であり、温度変化は極めて小さ
く、抵抗値の低下も非常に小さかった。標準的なミニモ
ールド型で樹脂モールドした素子の、熱放散の係数は
２．３ｍＷ／℃程であり、この素子は、１００〜１５０
℃という従来不可能である高温に於いても使用できるこ
とが明らかとなった。このように本発明の磁気センサの
一つであるホール素子は、磁界でのホール出力電圧が大
きく即ち高感度で、かつ高温まで使用でき、信頼性も極
めて高い。低温側での使用はー５０℃でも問題はなく、
広い温度範囲で信頼性のあることがわかった。
子は定格入力電圧に於いて、５００Ｇの磁束密度を持つ
磁界中で３０９ｍＶという大きなホール出力電圧を有す
る。この値は、平均的なＧａＡｓホール素子のホール出
力電圧の３倍以上の値である。また、ホール出力電圧の
温度特性は実施例１−ａと同じであり１００℃以上に於
いてもよい温度特性を示した。素子抵抗値の温度依存性
も実施例１−ａと同様であり、温度変化は極めて小さ
く、抵抗値の低下も非常に小さかった。標準的なミニモ
ールド型で樹脂モールドした素子の、熱放散の係数は
２．３ｍＷ／℃程であり、この素子は、１００〜１５０
℃という従来不可能である高温に於いても使用できるこ
とが明らかとなった。このように本発明の磁気センサの
一つであるホール素子は、磁界でのホール出力電圧が大
きく即ち高感度で、かつ高温まで使用でき、信頼性も極
めて高い。低温側での使用はー５０℃でも問題はなく、
広い温度範囲で信頼性のあることがわかった。
【００５０】（実施例５）直径２インチのＧａＡｓ基板
の表面にＭＢＥ法により、第一化合物半導体層としてＡ
ｌ0.80Ｇａ0.2 Ａｓ0.32Ｓｂ0.68を０．３０μｍ成長さ
せた。次にセンサ層としてＳｉドープＩｎ0.8 Ｇａ0.2
Ａｓを０．１０μｍ成長させた。このＩｎ0.8 Ｇａ0.2
Ａｓ薄膜の電子移動度の値は１５５００ｃｍ2 ／Ｖｓ、
シート抵抗値は３３０Ω／□、電子濃度１．２２×１０
17ｃｍ-3であった。
の表面にＭＢＥ法により、第一化合物半導体層としてＡ
ｌ0.80Ｇａ0.2 Ａｓ0.32Ｓｂ0.68を０．３０μｍ成長さ
せた。次にセンサ層としてＳｉドープＩｎ0.8 Ｇａ0.2
Ａｓを０．１０μｍ成長させた。このＩｎ0.8 Ｇａ0.2
Ａｓ薄膜の電子移動度の値は１５５００ｃｍ2 ／Ｖｓ、
シート抵抗値は３３０Ω／□、電子濃度１．２２×１０
17ｃｍ-3であった。
【００５１】以下、実施例１−ａと同様にしてホール素
子を製作した。
子を製作した。
【００５２】膜特性は後出の表１に、素子の特性は表２
に示した。
に示した。
【００５３】表２に示したように、実施例５のホール素
子は定格入力電圧に於いて、５００Ｇの磁束密度を持つ
磁界中で２００ｍＶという大きなホール出力電圧を有す
る。この値は、平均的なＧａＡｓホール素子のホール出
力電圧の２倍以上の値である。また、ホール出力電圧の
温度特性を図９に示した。また、定電圧での、ホール出
力電圧の温度変化は１００℃以上に於いても小さく、優
れた温度特性を示している。さらに、図１０に示したよ
うに素子抵抗値の温度変化は１５０℃まで極めて小さ
く、抵抗値の低下も見られない。このため、定電圧で素
子を使用した時に、過電流が流れて不良となることもな
く、高温での信頼性もよい。従来不可能であった高温に
於いても使用できることが明らかとなった。さらに低温
側での使用は、ー６０℃でも問題はなく、広い温度範囲
で信頼性のあることがわかった。このように本発明の磁
気センサの一つであるホール素子は、磁界でのホール出
力電圧が大きく即ち高感度で、かつ高温まで使用でき、
信頼性も極めて高い。またこの素子は、パワー消費も少
なく、特にＧａＡｓホール素子と比べて、同じ感度を得
るのに半分の消費電力でよい。
子は定格入力電圧に於いて、５００Ｇの磁束密度を持つ
磁界中で２００ｍＶという大きなホール出力電圧を有す
る。この値は、平均的なＧａＡｓホール素子のホール出
力電圧の２倍以上の値である。また、ホール出力電圧の
温度特性を図９に示した。また、定電圧での、ホール出
力電圧の温度変化は１００℃以上に於いても小さく、優
れた温度特性を示している。さらに、図１０に示したよ
うに素子抵抗値の温度変化は１５０℃まで極めて小さ
く、抵抗値の低下も見られない。このため、定電圧で素
子を使用した時に、過電流が流れて不良となることもな
く、高温での信頼性もよい。従来不可能であった高温に
於いても使用できることが明らかとなった。さらに低温
側での使用は、ー６０℃でも問題はなく、広い温度範囲
で信頼性のあることがわかった。このように本発明の磁
気センサの一つであるホール素子は、磁界でのホール出
力電圧が大きく即ち高感度で、かつ高温まで使用でき、
信頼性も極めて高い。またこの素子は、パワー消費も少
なく、特にＧａＡｓホール素子と比べて、同じ感度を得
るのに半分の消費電力でよい。
【００５４】
【００５５】（実施例６）直径２インチのＧａＡｓ基板
の表面にＭＢＥ法により第一化合物半導体層としてノン
ドープのＡｌ0.8 Ｇａ0.2 Ａｓ0.23Ｓｂ0.77を０．３μ
ｍ成長させた。次にセンサ層としてＳｉドープＩｎ0.8
Ｇａ0.2 Ａｓを０．１０μｍ成長させた。次に、第二化
合物半導体層としてノンドープのＡｌ0.8 Ｇａ0.2 Ａｓ
0.23Ｓｂ0.77を５００Å成長させ、さらにキャップ層と
してＧａＡｓ0.23Ｓｂ0.77を１００Å成長させた。この
Ｉｎ0.8 Ｇａ0.2 Ａｓ薄膜の電子移動度の値は１９００
０ｃｍ2 ／Ｖｓ、シート抵抗値は３１０Ω／□、電子濃
度１．０６×１０17ｃｍ-3であった。
の表面にＭＢＥ法により第一化合物半導体層としてノン
ドープのＡｌ0.8 Ｇａ0.2 Ａｓ0.23Ｓｂ0.77を０．３μ
ｍ成長させた。次にセンサ層としてＳｉドープＩｎ0.8
Ｇａ0.2 Ａｓを０．１０μｍ成長させた。次に、第二化
合物半導体層としてノンドープのＡｌ0.8 Ｇａ0.2 Ａｓ
0.23Ｓｂ0.77を５００Å成長させ、さらにキャップ層と
してＧａＡｓ0.23Ｓｂ0.77を１００Å成長させた。この
Ｉｎ0.8 Ｇａ0.2 Ａｓ薄膜の電子移動度の値は１９００
０ｃｍ2 ／Ｖｓ、シート抵抗値は３１０Ω／□、電子濃
度１．０６×１０17ｃｍ-3であった。
【００５６】以下、実施例４と同様にしてホール素子を
製作した。
製作した。
【００５７】膜特性は後出の表１に、素子の特性は表２
に示した。
に示した。
【００５８】表２に示したように、実施例６のホール素
子は定格入力電圧に於いて、５００Ｇの磁束密度を持つ
磁界中で２４０ｍＶという大きなホール出力電圧を有す
る。この値は、平均的なＧａＡｓホール素子のホール出
力電圧の２倍以上の値である。また、ホール出力電圧の
温度特性は実施例５と同じであり１００℃以上に於いて
もよい温度特性を示した。素子抵抗値の温度依存性も実
施例５と同様であり、温度変化は極めて小さく、抵抗値
の低下も見られなかった。標準的なミニモールド型で樹
脂モールドした素子の、熱放散の係数は２．３ｍＷ／℃
程であり、この素子は、１００〜１５０℃という従来不
可能である高温に於いても使用できることが明らかとな
った。このように本発明の磁気センサの一つであるホー
ル素子は、磁界でのホール出力電圧が大きく即ち高感度
で、かつ高温まで使用でき、信頼性も極めて高い。低温
側での使用はー６０℃でも問題はなく、広い温度範囲で
信頼性のあることがわかった。
子は定格入力電圧に於いて、５００Ｇの磁束密度を持つ
磁界中で２４０ｍＶという大きなホール出力電圧を有す
る。この値は、平均的なＧａＡｓホール素子のホール出
力電圧の２倍以上の値である。また、ホール出力電圧の
温度特性は実施例５と同じであり１００℃以上に於いて
もよい温度特性を示した。素子抵抗値の温度依存性も実
施例５と同様であり、温度変化は極めて小さく、抵抗値
の低下も見られなかった。標準的なミニモールド型で樹
脂モールドした素子の、熱放散の係数は２．３ｍＷ／℃
程であり、この素子は、１００〜１５０℃という従来不
可能である高温に於いても使用できることが明らかとな
った。このように本発明の磁気センサの一つであるホー
ル素子は、磁界でのホール出力電圧が大きく即ち高感度
で、かつ高温まで使用でき、信頼性も極めて高い。低温
側での使用はー６０℃でも問題はなく、広い温度範囲で
信頼性のあることがわかった。
【００５９】（実施例７）直径２インチのＧａＡｓ基板
の表面にＭＢＥ法により第一化合物半導体層としてノン
ドープのＡｌ0.8 Ｇａ0.2 Ａｓ0.45Ｓｂ0.55を０．３μ
ｍ成長させた。次にセンサ層としてＳｉドープＩｎ0.65
Ｇａ0.36Ａｓを０．１０μｍ成長させた。次に、第二化
合物半導体層としてノンドープのＡｌ0.8 Ｇａ0.2 Ａｓ
0.45Ｓｂ0.55を５００Å成長させ、さらにキャップ層と
してＧａＡｓ0.45Ｓｂ0.55を１００Å成長させた。この
Ｉｎ0.65Ｇａ0.35Ａｓ薄膜の電子移動度の値は１３００
０ｃｍ2 ／Ｖｓ、シート抵抗値は３８０Ω／□、電子濃
度１．２６×１０17ｃｍ-3であった。
の表面にＭＢＥ法により第一化合物半導体層としてノン
ドープのＡｌ0.8 Ｇａ0.2 Ａｓ0.45Ｓｂ0.55を０．３μ
ｍ成長させた。次にセンサ層としてＳｉドープＩｎ0.65
Ｇａ0.36Ａｓを０．１０μｍ成長させた。次に、第二化
合物半導体層としてノンドープのＡｌ0.8 Ｇａ0.2 Ａｓ
0.45Ｓｂ0.55を５００Å成長させ、さらにキャップ層と
してＧａＡｓ0.45Ｓｂ0.55を１００Å成長させた。この
Ｉｎ0.65Ｇａ0.35Ａｓ薄膜の電子移動度の値は１３００
０ｃｍ2 ／Ｖｓ、シート抵抗値は３８０Ω／□、電子濃
度１．２６×１０17ｃｍ-3であった。
【００６０】以下、実施例４と同様にしてホール素子を
製作した。
製作した。
【００６１】膜特性は後出の表１に、素子の特性は表２
に示した。
に示した。
【００６２】表２に示したように、実施例７のホール素
子は定格入力電圧に於いて、５００Ｇの磁束密度を持つ
磁界中で１９５ｍＶという大きなホール出力電圧を有す
る。この値は、平均的なＧａＡｓホール素子のホール出
力電圧の２倍の値である。また、ホール出力電圧の温度
特性は実施例５と同じであり１００℃以上に於いてもよ
い温度特性を示した。素子抵抗値の温度依存性も実施例
５と同様であり、温度変化は極めて小さく、抵抗値の低
下も見られなかった。標準的なミニモールド型で樹脂モ
ールドした素子の、熱放散の係数は２．３ｍＷ／℃程で
あり、この素子は、１００〜１５０℃という従来不可能
である高温に於いても使用できることが明らかとなっ
た。このように本発明の磁気センサの一つであるホール
素子は、磁界でのホール出力電圧が大きく即ち高感度
で、かつ高温まで使用でき、信頼性も極めて高い。低温
側での使用はー６０℃でも問題はなく、広い温度範囲で
信頼性のあることがわかった。
子は定格入力電圧に於いて、５００Ｇの磁束密度を持つ
磁界中で１９５ｍＶという大きなホール出力電圧を有す
る。この値は、平均的なＧａＡｓホール素子のホール出
力電圧の２倍の値である。また、ホール出力電圧の温度
特性は実施例５と同じであり１００℃以上に於いてもよ
い温度特性を示した。素子抵抗値の温度依存性も実施例
５と同様であり、温度変化は極めて小さく、抵抗値の低
下も見られなかった。標準的なミニモールド型で樹脂モ
ールドした素子の、熱放散の係数は２．３ｍＷ／℃程で
あり、この素子は、１００〜１５０℃という従来不可能
である高温に於いても使用できることが明らかとなっ
た。このように本発明の磁気センサの一つであるホール
素子は、磁界でのホール出力電圧が大きく即ち高感度
で、かつ高温まで使用でき、信頼性も極めて高い。低温
側での使用はー６０℃でも問題はなく、広い温度範囲で
信頼性のあることがわかった。
【００６３】（実施例８）直径２インチのＧａＡｓ基板
の表面にＭＢＥ法により第一化合物半導体層としてノン
ドープのＡｌ0.8 Ｇａ0.2 Ａｓ0.75Ｓｂ0、25を０．３μ
ｍ成長させた。次にセンサ層としてＳｉドープＩｎ0.3
Ｇａ0.7 Ａｓを０．１０μｍ成長させた。次に、第二化
合物半導体層としてノンドープのＡｌ0.8 Ｇａ0.2 Ａｓ
0.75Ｓｂ0.25を５００Å成長させ、さらにキャップ層と
してＧａＡｓ0.75Ｓｂ0.25を１００Å成長させた。この
Ｉｎ0.3 Ｇａ0.7 Ａｓ薄膜の電子移動度の値は９０００
ｃｍ2 ／Ｖｓ、シート抵抗値は４２０Ω／□、電子濃度
１．６５×１０17ｃｍ-3であった。
の表面にＭＢＥ法により第一化合物半導体層としてノン
ドープのＡｌ0.8 Ｇａ0.2 Ａｓ0.75Ｓｂ0、25を０．３μ
ｍ成長させた。次にセンサ層としてＳｉドープＩｎ0.3
Ｇａ0.7 Ａｓを０．１０μｍ成長させた。次に、第二化
合物半導体層としてノンドープのＡｌ0.8 Ｇａ0.2 Ａｓ
0.75Ｓｂ0.25を５００Å成長させ、さらにキャップ層と
してＧａＡｓ0.75Ｓｂ0.25を１００Å成長させた。この
Ｉｎ0.3 Ｇａ0.7 Ａｓ薄膜の電子移動度の値は９０００
ｃｍ2 ／Ｖｓ、シート抵抗値は４２０Ω／□、電子濃度
１．６５×１０17ｃｍ-3であった。
【００６４】以下、実施例４と同様にしてホール素子を
製作した。
製作した。
【００６５】膜特性は後出の表１に、素子の特性は表２
に示した。
に示した。
【００６６】表２に示したように、実施例８のホール素
子は定格入力電圧に於いて、５００Ｇの磁束密度を持つ
磁界中で１４０ｍＶというホール出力電圧を有する。こ
の値は、平均的なＧａＡｓホール素子のホール出力電圧
の約１．５倍の値である。また、ホール出力電圧の温度
特性は実施例５と同じであり１００℃以上に於いてもよ
い温度特性を示した。素子抵抗値の温度依存性も実施例
５と同様であり、温度変化は極めて小さく、抵抗値の低
下も見られなかった。標準的なミニモールド型で樹脂モ
ールドした素子の、熱放散の係数は２．３ｍＷ／℃程で
あり、この素子は、１００〜１５０℃という従来不可能
である高温に於いても使用できることが明らかとなっ
た。このように本発明の磁気センサの一つであるホール
素子は、磁界でのホール出力電圧が大きく即ち高感度
で、かつ高温まで使用でき、信頼性も極めて高い。低温
側での使用はー６０℃でも問題はなく、広い温度範囲で
信頼性のあることがわかった。
子は定格入力電圧に於いて、５００Ｇの磁束密度を持つ
磁界中で１４０ｍＶというホール出力電圧を有する。こ
の値は、平均的なＧａＡｓホール素子のホール出力電圧
の約１．５倍の値である。また、ホール出力電圧の温度
特性は実施例５と同じであり１００℃以上に於いてもよ
い温度特性を示した。素子抵抗値の温度依存性も実施例
５と同様であり、温度変化は極めて小さく、抵抗値の低
下も見られなかった。標準的なミニモールド型で樹脂モ
ールドした素子の、熱放散の係数は２．３ｍＷ／℃程で
あり、この素子は、１００〜１５０℃という従来不可能
である高温に於いても使用できることが明らかとなっ
た。このように本発明の磁気センサの一つであるホール
素子は、磁界でのホール出力電圧が大きく即ち高感度
で、かつ高温まで使用でき、信頼性も極めて高い。低温
側での使用はー６０℃でも問題はなく、広い温度範囲で
信頼性のあることがわかった。
【００６７】（実施例９）直径２インチのＧａＡｓ基板
の表面にＭＢＥ法により第一化合物半導体層としてノン
ドープのＡｌ0.8 Ｉｎ0.2 Ａｓ0.3 Ｓｂ0.7 を０，３μ
ｍ成長させた。次にセンサ層としてＳｉドープＩｎ0.8
Ｇａ0.2 Ａｓ0.3 Ｓｂ0.7 を０．１０μｍ成長させた。
次に、第二化合物半導体層としてノンドープのＡｌ0.8
Ｉｎ0.2 Ａｓ0.3 Ｓｂ0.7 を５００Å成長させた。この
Ｉｎ0.8 Ｇａ0.2 Ａｓ0.3 Ｓｂ0.7薄膜の電子移動度の
値は２００００ｃｍ2 ／Ｖｓ、シート抵抗値は２７０Ω
／□、電子濃度１．１５×１０17ｃｍ-3であった。
の表面にＭＢＥ法により第一化合物半導体層としてノン
ドープのＡｌ0.8 Ｉｎ0.2 Ａｓ0.3 Ｓｂ0.7 を０，３μ
ｍ成長させた。次にセンサ層としてＳｉドープＩｎ0.8
Ｇａ0.2 Ａｓ0.3 Ｓｂ0.7 を０．１０μｍ成長させた。
次に、第二化合物半導体層としてノンドープのＡｌ0.8
Ｉｎ0.2 Ａｓ0.3 Ｓｂ0.7 を５００Å成長させた。この
Ｉｎ0.8 Ｇａ0.2 Ａｓ0.3 Ｓｂ0.7薄膜の電子移動度の
値は２００００ｃｍ2 ／Ｖｓ、シート抵抗値は２７０Ω
／□、電子濃度１．１５×１０17ｃｍ-3であった。
【００６８】次に、フォトリソグラフィー法を用いて、
ＧａＡｓ基板上に形成された積層薄膜上に感磁部となる
部分を形成するためのレジストパターンを形成した。引
き続いて、Ｈ3 ＰＯ4 系のエッチング液により不要部分
をエッチングした後、レジストを除去した。次に、ウエ
ーハー全面にプラズマＣＶＤ法により、０．２μｍのＳ
ｉＮ膜を形成した。該層上にフォトリソグラフィー法に
より、電極となる部分が開口部となっているレジストパ
ターンを形成した。次に反応性イオンエッチングを使っ
て、電極の形成される部分のＳｉＮをエッチングした
後、ＨＣｌ系のエッチング液により不要な部位にある第
二化合物半導体層を除去し、センサ層を露出させた。さ
らに真空蒸着法により、ＡｕＧｅ(Au:Ge=88:12) 層を２
０００Å,Ｎｉ層を５００Å, Ａｕ層を３５００Å連続
蒸着し、通常のリフトオフ法により、ホール素子の電極
パターンを形成した。こうして、２インチのウエーハー
上に多数のホール素子を製作した。次に、ダイシングソ
ーにより個々のホール素子に切断した。この製作したホ
ール素子のチップサイズは０．３６ｍｍ×０．３６ｍｍ
であった。
ＧａＡｓ基板上に形成された積層薄膜上に感磁部となる
部分を形成するためのレジストパターンを形成した。引
き続いて、Ｈ3 ＰＯ4 系のエッチング液により不要部分
をエッチングした後、レジストを除去した。次に、ウエ
ーハー全面にプラズマＣＶＤ法により、０．２μｍのＳ
ｉＮ膜を形成した。該層上にフォトリソグラフィー法に
より、電極となる部分が開口部となっているレジストパ
ターンを形成した。次に反応性イオンエッチングを使っ
て、電極の形成される部分のＳｉＮをエッチングした
後、ＨＣｌ系のエッチング液により不要な部位にある第
二化合物半導体層を除去し、センサ層を露出させた。さ
らに真空蒸着法により、ＡｕＧｅ(Au:Ge=88:12) 層を２
０００Å,Ｎｉ層を５００Å, Ａｕ層を３５００Å連続
蒸着し、通常のリフトオフ法により、ホール素子の電極
パターンを形成した。こうして、２インチのウエーハー
上に多数のホール素子を製作した。次に、ダイシングソ
ーにより個々のホール素子に切断した。この製作したホ
ール素子のチップサイズは０．３６ｍｍ×０．３６ｍｍ
であった。
【００６９】このホール素子チップを、ダイボンドし、
ワイヤーボンドし、ついで、トランスファーモールドを
行い、エポキシ樹脂によるモールドされたホール素子を
製作した。
ワイヤーボンドし、ついで、トランスファーモールドを
行い、エポキシ樹脂によるモールドされたホール素子を
製作した。
【００７０】膜特性は後出の表１に、素子の特性は表２
に示した。
に示した。
【００７１】表２に示したように、実施例９のホール素
子は定格入力電圧に於いて、５００Ｇの磁束密度を持つ
磁界中で３００ｍＶというホール出力電圧を有する。こ
の値は、平均的なＧａＡｓホール素子のホール出力電圧
より約３倍大きい値である。また、ホール出力電圧の温
度特性は実施例５と同じであり１００℃以上に於いても
よい温度特性を示した。素子抵抗値の温度依存性も実施
例５と同様であり、温度変化は極めて小さく、抵抗値の
低下も見られなかった。標準的なミニモールド型で樹脂
モールドした素子の、熱放散の係数は２．３ｍＷ／℃程
であり、この素子は、１００〜１５０℃という従来不可
能である高温に於いても使用できることが明らかとなっ
た。このように本発明の磁気センサの一つであるホール
素子は、磁界でのホール出力電圧が大きく即ち高感度
で、かつ高温まで使用でき、信頼性も極めて高い。低温
側での使用はー６０℃でも問題はなく、広い温度範囲で
信頼性のあることがわかった。
子は定格入力電圧に於いて、５００Ｇの磁束密度を持つ
磁界中で３００ｍＶというホール出力電圧を有する。こ
の値は、平均的なＧａＡｓホール素子のホール出力電圧
より約３倍大きい値である。また、ホール出力電圧の温
度特性は実施例５と同じであり１００℃以上に於いても
よい温度特性を示した。素子抵抗値の温度依存性も実施
例５と同様であり、温度変化は極めて小さく、抵抗値の
低下も見られなかった。標準的なミニモールド型で樹脂
モールドした素子の、熱放散の係数は２．３ｍＷ／℃程
であり、この素子は、１００〜１５０℃という従来不可
能である高温に於いても使用できることが明らかとなっ
た。このように本発明の磁気センサの一つであるホール
素子は、磁界でのホール出力電圧が大きく即ち高感度
で、かつ高温まで使用でき、信頼性も極めて高い。低温
側での使用はー６０℃でも問題はなく、広い温度範囲で
信頼性のあることがわかった。
【００７２】（比較例） 実施例９と同様にノンドープのＡｌ0.8 Ｉｎ0.2 Ａｓ
0.7 Ｓｂ0.3 を０．３μｍ成長させた。次にＳｉドープ
Ｉｎ0.8 Ｇａ0.2 Ａｓ0.3 Ｓｂ0.7 を０．１０μｍ成長
させた。次に、ノンドープのＡｌ0.8 Ｉｎ0.2 Ａｓ0.7
Ｓｂ0.3 を５００Å成長させた。このＩｎ0.8 Ｇａ0.2
Ａｓ0.3 Ｓｂ0.7 薄膜の表面モホロジーは悪く、シート
抵抗値も非常に高く、電子移動度は測定できなかった。
ホール素子化は不可能であった。なお、ノンドープのＡ
ｌ0.8 Ｉｎ0.2 Ａｓ0.7 Ｓｂ0.3 とＳｉドープのＩｎ
0.8 Ｇａ0.2 Ａｓ0.3 Ｓｂ0.7 との格子不整合は６．７
％であった。
0.7 Ｓｂ0.3 を０．３μｍ成長させた。次にＳｉドープ
Ｉｎ0.8 Ｇａ0.2 Ａｓ0.3 Ｓｂ0.7 を０．１０μｍ成長
させた。次に、ノンドープのＡｌ0.8 Ｉｎ0.2 Ａｓ0.7
Ｓｂ0.3 を５００Å成長させた。このＩｎ0.8 Ｇａ0.2
Ａｓ0.3 Ｓｂ0.7 薄膜の表面モホロジーは悪く、シート
抵抗値も非常に高く、電子移動度は測定できなかった。
ホール素子化は不可能であった。なお、ノンドープのＡ
ｌ0.8 Ｉｎ0.2 Ａｓ0.7 Ｓｂ0.3 とＳｉドープのＩｎ
0.8 Ｇａ0.2 Ａｓ0.3 Ｓｂ0.7 との格子不整合は６．７
％であった。
【００７３】（実施例１０）直径２インチのＧａＡｓ基
板の表面にＭＢＥ法により第一化合物半導体層としてノ
ンドープのＡｌ0.8 Ｉｎ0.2 Ａｓ0.05Ｓｂ0.95を０．３
μｍ成長させた。次にセンサ層としてＳｉドープＩｎ
0.8 Ｇａ0.2 Ａｓ0.5 Ｓｂ0.5 を０．１０μｍ成長させ
た。次に、第二化合物半導体層としてノンドープのＡｌ
0.8 Ｉｎ0.2 Ａｓ0.05Ｓｂ0.95を５００Å成長させた。
このＩｎ0.8 Ｇａ0.2 Ａｓ0.5 Ｓｂ0.5薄膜の電子移動
度の値は２１０００ｃｍ2 ／Ｖｓ、シート抵抗値は２７
０Ω／□、電子濃度１．１０×１０17ｃｍ-3であった。
板の表面にＭＢＥ法により第一化合物半導体層としてノ
ンドープのＡｌ0.8 Ｉｎ0.2 Ａｓ0.05Ｓｂ0.95を０．３
μｍ成長させた。次にセンサ層としてＳｉドープＩｎ
0.8 Ｇａ0.2 Ａｓ0.5 Ｓｂ0.5 を０．１０μｍ成長させ
た。次に、第二化合物半導体層としてノンドープのＡｌ
0.8 Ｉｎ0.2 Ａｓ0.05Ｓｂ0.95を５００Å成長させた。
このＩｎ0.8 Ｇａ0.2 Ａｓ0.5 Ｓｂ0.5薄膜の電子移動
度の値は２１０００ｃｍ2 ／Ｖｓ、シート抵抗値は２７
０Ω／□、電子濃度１．１０×１０17ｃｍ-3であった。
【００７４】以下、実施例９と同様にしてホール素子を
製作した。
製作した。
【００７５】膜特性は後出の表１に、素子の特性は表２
に示した。
に示した。
【００７６】表２に示したように、実施例１０のホール
素子は定格入力電圧に於いて、５００Ｇの磁束密度を持
つ磁界中で３１０ｍＶというホール出力電圧を有する。
この値は、平均的なＧａＡｓホール素子のホール出力電
圧より約３倍大きい値である。また、ホール出力電圧の
温度特性は実施例５と同じであり１００℃以上に於いて
もよい温度特性を示した。素子抵抗値の温度依存性も実
施例５と同様であり、温度変化は極めて小さく、抵抗値
の低下も見られなかった。標準的なミニモールド型で樹
脂モールドした素子の、熱放散の係数は２．３ｍＷ／℃
程であり、この素子は、１００〜１５０℃という従来不
可能である高温に於いても使用できることが明らかとな
った。このように本発明の磁気センサの一つであるホー
ル素子は、磁界でのホール出力電圧が大きく即ち高感度
で、かつ高温まで使用でき、信頼性も極めて高い。低温
側での使用はー６０℃でも問題はなく、広い温度範囲で
信頼性のあることがわかった。
素子は定格入力電圧に於いて、５００Ｇの磁束密度を持
つ磁界中で３１０ｍＶというホール出力電圧を有する。
この値は、平均的なＧａＡｓホール素子のホール出力電
圧より約３倍大きい値である。また、ホール出力電圧の
温度特性は実施例５と同じであり１００℃以上に於いて
もよい温度特性を示した。素子抵抗値の温度依存性も実
施例５と同様であり、温度変化は極めて小さく、抵抗値
の低下も見られなかった。標準的なミニモールド型で樹
脂モールドした素子の、熱放散の係数は２．３ｍＷ／℃
程であり、この素子は、１００〜１５０℃という従来不
可能である高温に於いても使用できることが明らかとな
った。このように本発明の磁気センサの一つであるホー
ル素子は、磁界でのホール出力電圧が大きく即ち高感度
で、かつ高温まで使用でき、信頼性も極めて高い。低温
側での使用はー６０℃でも問題はなく、広い温度範囲で
信頼性のあることがわかった。
【００７７】（実施例１１）直径２インチのＧａＡｓ基
板の表面にＭＢＥ法により第一化合物半導体層としてノ
ンドープのＡｌ0.4 Ｉｎ0.6 Ａｓ0.05Ｓｂ0.95を０．３
μｍ成長させた。次にセンサ層としてＳｉドープＩｎ
0.8 Ｇａ0.2 Ａｓ0.2 Ｓｂ0.8 を０．１０μｍ成長させ
た。次に、第二化合物半導体層としてノンドープのＡｌ
0.4 Ｉｎ0.6 Ａｓ0.05Ｓｂ0.95を５００Å成長させた。
このＩｎ0.8 Ｇａ0.2 Ａｓ0.2 Ｓｂ0.8薄膜の電子移動
度の値は２１０００ｃｍ2 ／Ｖｓ、シート抵抗値は２５
０Ω／□、電子濃度１．１９×１０17ｃｍ-3であった。
板の表面にＭＢＥ法により第一化合物半導体層としてノ
ンドープのＡｌ0.4 Ｉｎ0.6 Ａｓ0.05Ｓｂ0.95を０．３
μｍ成長させた。次にセンサ層としてＳｉドープＩｎ
0.8 Ｇａ0.2 Ａｓ0.2 Ｓｂ0.8 を０．１０μｍ成長させ
た。次に、第二化合物半導体層としてノンドープのＡｌ
0.4 Ｉｎ0.6 Ａｓ0.05Ｓｂ0.95を５００Å成長させた。
このＩｎ0.8 Ｇａ0.2 Ａｓ0.2 Ｓｂ0.8薄膜の電子移動
度の値は２１０００ｃｍ2 ／Ｖｓ、シート抵抗値は２５
０Ω／□、電子濃度１．１９×１０17ｃｍ-3であった。
【００７８】以下、実施例９と同様にしてホール素子を
製作した。
製作した。
【００７９】膜特性は後出の表１に、素子の特性は表２
に示した。
に示した。
【００８０】表２に示したように、実施例１１のホール
素子は定格入力電圧に於いて、５００Ｇの磁束密度を持
つ磁界中で３０５ｍＶというホール出力電圧を有する。
この値は、平均的なＧａＡｓホール素子のホール出力電
圧より約３倍大きい値である。また、ホール出力電圧の
温度特性は実施例５と同じであり１００℃以上に於いて
もよい温度特性を示した。素子抵抗値の温度依存性も実
施例５と同様であり、温度変化は極めて小さく、抵抗値
の低下も見られなかった。標準的なミニモールド型で樹
脂モールドした素子の、熱放散の係数は２．３ｍＷ／℃
程であり、この素子は、１００〜１５０℃という従来不
可能である高温に於いても使用できることが明らかとな
った。このように本発明の磁気センサの一つであるホー
ル素子は、磁界でのホール出力電圧が大きく即ち高感度
で、かつ高温まで使用でき、信頼性も極めて高い。低温
側での使用はー６０℃でも問題はなく、広い温度範囲で
信頼性のあることがわかった。
素子は定格入力電圧に於いて、５００Ｇの磁束密度を持
つ磁界中で３０５ｍＶというホール出力電圧を有する。
この値は、平均的なＧａＡｓホール素子のホール出力電
圧より約３倍大きい値である。また、ホール出力電圧の
温度特性は実施例５と同じであり１００℃以上に於いて
もよい温度特性を示した。素子抵抗値の温度依存性も実
施例５と同様であり、温度変化は極めて小さく、抵抗値
の低下も見られなかった。標準的なミニモールド型で樹
脂モールドした素子の、熱放散の係数は２．３ｍＷ／℃
程であり、この素子は、１００〜１５０℃という従来不
可能である高温に於いても使用できることが明らかとな
った。このように本発明の磁気センサの一つであるホー
ル素子は、磁界でのホール出力電圧が大きく即ち高感度
で、かつ高温まで使用でき、信頼性も極めて高い。低温
側での使用はー６０℃でも問題はなく、広い温度範囲で
信頼性のあることがわかった。
【００８１】（実施例１２）量子効果を利用したホール
素子を得る目的で、直径２インチのＧａＡｓ基板の表面
にＭＢＥ法により第一化合物半導体層としてノンドープ
のＡｌ0.8 Ｇａ0.2Ａｓ0.16Ｓｂ0.84を１．０μｍ成長
させた。次にセンサ層としてノンドープＩｎＡｓを１５
０Å成長させた。次に、第二化合物半導体層としてノン
ドープのＡｌ0.8 Ｇａ0.2 Ａｓ0.16Ｓｂ0.84を５００Å
成長させ、さらにキャップ層としてＧａＡｓ0.16Ｓｂ
0.84を１００Å成長させた。このＩｎＡｓ薄膜の電子移
動度の値は１５０００ｃｍ2 ／Ｖｓ、シート抵抗値は２
００Ω／□、電子濃度１．３９×１０18ｃｍ-3であっ
た。この薄膜は量子井戸を形成していることも確認され
た。
素子を得る目的で、直径２インチのＧａＡｓ基板の表面
にＭＢＥ法により第一化合物半導体層としてノンドープ
のＡｌ0.8 Ｇａ0.2Ａｓ0.16Ｓｂ0.84を１．０μｍ成長
させた。次にセンサ層としてノンドープＩｎＡｓを１５
０Å成長させた。次に、第二化合物半導体層としてノン
ドープのＡｌ0.8 Ｇａ0.2 Ａｓ0.16Ｓｂ0.84を５００Å
成長させ、さらにキャップ層としてＧａＡｓ0.16Ｓｂ
0.84を１００Å成長させた。このＩｎＡｓ薄膜の電子移
動度の値は１５０００ｃｍ2 ／Ｖｓ、シート抵抗値は２
００Ω／□、電子濃度１．３９×１０18ｃｍ-3であっ
た。この薄膜は量子井戸を形成していることも確認され
た。
【００８２】以下、実施例４と同様にしてホール素子を
製作した。
製作した。
【００８３】膜特性は後出の表３に、素子の特性は表４
に示した。
に示した。
【００８４】表４に示したように、実施例１２のホール
素子は定格入力電圧に於いて、５００Ｇの磁束密度を持
つ磁界中で２２０ｍＶという大きなホール出力電圧を有
する。この値は、平均的なＧａＡｓホール素子のホール
出力電圧の２倍以上の値である。また、ホール出力電圧
の温度特性を図１１に示した。定電圧での、ホール出力
電圧の温度変化は１００℃以上においても小さく優れた
温度特性を示している。図１２に示したように、素子抵
抗値の温度変化は１５０℃程度まで全く低下することも
なく、優れた温度特性を有していることがわかった。こ
のため定電圧で素子を使用した時に、過電流が流れて不
良となることもなく、高温での信頼性もよい。標準的な
ミニモールド型で樹脂モールドして製作した素子は、熱
放散の係数は２．３ｍＷ／℃程であり、この素子は、１
００〜１５０℃という従来不可能である高温に於いても
使用できることが明らかとなった。また、低温側での使
用は、ー５０℃でも問題はなく、広い温度範囲で信頼性
のあることがわかった。このように本発明の磁気センサ
の一つであるホール素子は、磁界でのホール出力電圧が
大きく即ち高感度で、かつ高温まで使用でき、信頼性も
極めて高い。
素子は定格入力電圧に於いて、５００Ｇの磁束密度を持
つ磁界中で２２０ｍＶという大きなホール出力電圧を有
する。この値は、平均的なＧａＡｓホール素子のホール
出力電圧の２倍以上の値である。また、ホール出力電圧
の温度特性を図１１に示した。定電圧での、ホール出力
電圧の温度変化は１００℃以上においても小さく優れた
温度特性を示している。図１２に示したように、素子抵
抗値の温度変化は１５０℃程度まで全く低下することも
なく、優れた温度特性を有していることがわかった。こ
のため定電圧で素子を使用した時に、過電流が流れて不
良となることもなく、高温での信頼性もよい。標準的な
ミニモールド型で樹脂モールドして製作した素子は、熱
放散の係数は２．３ｍＷ／℃程であり、この素子は、１
００〜１５０℃という従来不可能である高温に於いても
使用できることが明らかとなった。また、低温側での使
用は、ー５０℃でも問題はなく、広い温度範囲で信頼性
のあることがわかった。このように本発明の磁気センサ
の一つであるホール素子は、磁界でのホール出力電圧が
大きく即ち高感度で、かつ高温まで使用でき、信頼性も
極めて高い。
【００８５】
【００８６】（実施例１３）量子効果を利用したホール
素子を得る目的で、直径２インチのＧａＡｓ基板の表面
にＭＢＥ法により第一化合物半導体層としてノンドープ
のＡｌ0.8 Ｇａ0.2Ａｓ0.16Ｓｂ0.84を１．０μｍ成長
させた。次にセンサ層としてノンドープＩｎＡｓを２０
０Å成長させた。次に、第二化合物半導体層としてノン
ドープのＡｌ0.8 Ｇａ0.2 Ａｓ0.16Ｓｂ0.84を５００Å
成長させ、さらにキャップ層としてＧａＡｓ0.16Ｓｂ
0.84を１００Å成長させた。このＩｎＡｓ薄膜の電子移
動度の値は１５０００ｃｍ2 ／Ｖｓ、シート抵抗値は２
１５Ω／□、電子濃度０．９７×１０18ｃｍ-3であっ
た。この薄膜は量子井戸を形成していることも確認され
た。
素子を得る目的で、直径２インチのＧａＡｓ基板の表面
にＭＢＥ法により第一化合物半導体層としてノンドープ
のＡｌ0.8 Ｇａ0.2Ａｓ0.16Ｓｂ0.84を１．０μｍ成長
させた。次にセンサ層としてノンドープＩｎＡｓを２０
０Å成長させた。次に、第二化合物半導体層としてノン
ドープのＡｌ0.8 Ｇａ0.2 Ａｓ0.16Ｓｂ0.84を５００Å
成長させ、さらにキャップ層としてＧａＡｓ0.16Ｓｂ
0.84を１００Å成長させた。このＩｎＡｓ薄膜の電子移
動度の値は１５０００ｃｍ2 ／Ｖｓ、シート抵抗値は２
１５Ω／□、電子濃度０．９７×１０18ｃｍ-3であっ
た。この薄膜は量子井戸を形成していることも確認され
た。
【００８７】以下、実施例４と同様にしてホール素子を
製作した。
製作した。
【００８８】膜特性は後出の表３に、素子の特性は表４
に示した。
に示した。
【００８９】表４に示したように、実施例１３のホール
素子は定格入力電圧に於いて、５００Ｇの磁束密度を持
つ磁界中で２２５ｍＶという大きなホール出力電圧を有
する。この値は、平均的なＧａＡｓホール素子のホール
出力電圧の２倍以上の値である。また、ホール出力電圧
の温度変化は実施例１２と同様に小さく、また素子抵抗
値の温度変化も実施例１２と同様に１５０℃程度まで全
く低下することもなく、温度依存性に優れていることが
わかった。標準的なミニモールド型で樹脂モールドして
製作した素子は、熱放散の係数は２．３ｍＷ／℃程であ
り、この素子は、１００〜１５０℃という従来不可能で
ある高温に於いても使用できることが明らかとなった。
また、低温側での使用はー５０℃でも問題はなく、広い
温度範囲で信頼性のあることがわかった。このように本
発明の磁気センサの一つであるホール素子は、磁界での
ホール出力電圧が大きく即ち高感度で、かつ高温まで使
用でき、信頼性も極めて高い。
素子は定格入力電圧に於いて、５００Ｇの磁束密度を持
つ磁界中で２２５ｍＶという大きなホール出力電圧を有
する。この値は、平均的なＧａＡｓホール素子のホール
出力電圧の２倍以上の値である。また、ホール出力電圧
の温度変化は実施例１２と同様に小さく、また素子抵抗
値の温度変化も実施例１２と同様に１５０℃程度まで全
く低下することもなく、温度依存性に優れていることが
わかった。標準的なミニモールド型で樹脂モールドして
製作した素子は、熱放散の係数は２．３ｍＷ／℃程であ
り、この素子は、１００〜１５０℃という従来不可能で
ある高温に於いても使用できることが明らかとなった。
また、低温側での使用はー５０℃でも問題はなく、広い
温度範囲で信頼性のあることがわかった。このように本
発明の磁気センサの一つであるホール素子は、磁界での
ホール出力電圧が大きく即ち高感度で、かつ高温まで使
用でき、信頼性も極めて高い。
【００９０】（実施例１４）量子効果を利用したホール
素子を得る目的で、直径２インチのＧａＡｓ基板の表面
にＭＢＥ法により第一化合物半導体層としてノンドープ
のＡｌ0.8 Ｇａ0.2Ａｓ0.16Ｓｂ0.84を１．０μｍ成長
させた。次にセンサ層としてノンドープＩｎＡｓを３０
０Å成長させた。次に、第二化合物半導体層としてノン
ドープのＡｌ0.8 Ｇａ0.2 Ａｓ0.16Ｓｂ0.84を５００Å
成長させ、さらにキャップ層としてＧａＡｓ0.16Ｓｂ
0.84を１００Å成長させた。このＩｎＡｓ薄膜の電子移
動度の値は１５０００ｃｍ2 ／Ｖｓ、シート抵抗値は２
５０Ω／□、電子濃度０．５６×１０18ｃｍ-3であっ
た。
素子を得る目的で、直径２インチのＧａＡｓ基板の表面
にＭＢＥ法により第一化合物半導体層としてノンドープ
のＡｌ0.8 Ｇａ0.2Ａｓ0.16Ｓｂ0.84を１．０μｍ成長
させた。次にセンサ層としてノンドープＩｎＡｓを３０
０Å成長させた。次に、第二化合物半導体層としてノン
ドープのＡｌ0.8 Ｇａ0.2 Ａｓ0.16Ｓｂ0.84を５００Å
成長させ、さらにキャップ層としてＧａＡｓ0.16Ｓｂ
0.84を１００Å成長させた。このＩｎＡｓ薄膜の電子移
動度の値は１５０００ｃｍ2 ／Ｖｓ、シート抵抗値は２
５０Ω／□、電子濃度０．５６×１０18ｃｍ-3であっ
た。
【００９１】以下、実施例４と同様にしてホール素子を
製作した。
製作した。
【００９２】膜特性は後出の表３に、素子の特性は表４
に示した。
に示した。
【００９３】表４に示したように、実施例１４のホール
素子は定格入力電圧に於いて、５００Ｇの磁束密度を持
つ磁界中で２１０ｍＶという大きなホール出力電圧を有
する。この値は、平均的なＧａＡｓホール素子のホール
出力電圧の２倍以上の値である。また、ホール出力電圧
の温度変化は実施例１２と同様の特性を示した。また素
子抵抗値の温度変化も実施例１２と同様に１５０℃を越
えても抵抗値の低下の見られず、耐熱性もきわめてよ
い。この素子は、１００〜１５０℃という従来不可能で
ある高温に於いても使用できることが明らかとなった。
また、低温側での使用はー５０℃でも問題はなく、広い
温度範囲で信頼性のあることがわかった。このように本
発明の磁気センサの一つであるホール素子は、磁界での
ホール出力電圧が大きく即ち高感度で、かつ高温まで使
用でき、信頼性も極めて高い。
素子は定格入力電圧に於いて、５００Ｇの磁束密度を持
つ磁界中で２１０ｍＶという大きなホール出力電圧を有
する。この値は、平均的なＧａＡｓホール素子のホール
出力電圧の２倍以上の値である。また、ホール出力電圧
の温度変化は実施例１２と同様の特性を示した。また素
子抵抗値の温度変化も実施例１２と同様に１５０℃を越
えても抵抗値の低下の見られず、耐熱性もきわめてよ
い。この素子は、１００〜１５０℃という従来不可能で
ある高温に於いても使用できることが明らかとなった。
また、低温側での使用はー５０℃でも問題はなく、広い
温度範囲で信頼性のあることがわかった。このように本
発明の磁気センサの一つであるホール素子は、磁界での
ホール出力電圧が大きく即ち高感度で、かつ高温まで使
用でき、信頼性も極めて高い。
【００９４】（実施例１５）量子効果を利用したホール
素子を得る目的で、直径２インチのＧａＡｓ基板の表面
にＭＢＥ法により第一化合物半導体層としてノンドープ
のＡｌ0.8 Ｇａ0.2Ａｓ0.16Ｓｂ0.84を１．０μｍ成長
させた。次にセンサ層としてノンドープＩｎＡｓを１０
０Å成長させた。次に、第二化合物半導体層としてノン
ドープのＡｌ0.8 Ｇａ0.2 Ａｓ0.16Ｓｂ0.84を５００Å
成長させ、さらにキャップ層としてＧａＡｓ0.16Ｓｂ
0.84を１００Å成長させた。このＩｎＡｓ薄膜の電子移
動度の値は１４０００ｃｍ2 ／Ｖｓ、シート抵抗値は２
２０Ω／□、電子濃度２．０３×１０18ｃｍ-3であっ
た。この薄膜は量子井戸を形成していることも確認され
た。
素子を得る目的で、直径２インチのＧａＡｓ基板の表面
にＭＢＥ法により第一化合物半導体層としてノンドープ
のＡｌ0.8 Ｇａ0.2Ａｓ0.16Ｓｂ0.84を１．０μｍ成長
させた。次にセンサ層としてノンドープＩｎＡｓを１０
０Å成長させた。次に、第二化合物半導体層としてノン
ドープのＡｌ0.8 Ｇａ0.2 Ａｓ0.16Ｓｂ0.84を５００Å
成長させ、さらにキャップ層としてＧａＡｓ0.16Ｓｂ
0.84を１００Å成長させた。このＩｎＡｓ薄膜の電子移
動度の値は１４０００ｃｍ2 ／Ｖｓ、シート抵抗値は２
２０Ω／□、電子濃度２．０３×１０18ｃｍ-3であっ
た。この薄膜は量子井戸を形成していることも確認され
た。
【００９５】以下、実施例４と同様にしてホール素子を
製作した。
製作した。
【００９６】膜特性は後出の表３に、素子の特性は表４
に示した。
に示した。
【００９７】表４に示したように、実施例１５のホール
素子は定格入力電圧に於いて、５００Ｇの磁束密度を持
つ磁界中で１７０ｍＶという大きなホール出力電圧を有
する。この値は、平均的なＧａＡｓホール素子のホール
出力電圧の２倍の値である。また、ホール出力電圧の温
度変化は実施例１２と同様であり、１００℃以上におい
ても優れた温度特性を示した。また素子抵抗値の温度変
化も実施例１２と同様に１５０℃を越えても抵抗値の低
下の見られず、耐熱性もきわめてよい。この素子は、１
００〜１５０℃という従来不可能である高温に於いても
使用できることが明らかとなった。また、低温側での使
用はー５０℃でも問題はなく、広い温度範囲で信頼性の
あることがわかった。このように本発明の磁気センサの
一つであるホール素子は、磁界でのホール出力電圧が大
きく即ち高感度で、かつ高温まで使用でき、信頼性も極
めて高い。
素子は定格入力電圧に於いて、５００Ｇの磁束密度を持
つ磁界中で１７０ｍＶという大きなホール出力電圧を有
する。この値は、平均的なＧａＡｓホール素子のホール
出力電圧の２倍の値である。また、ホール出力電圧の温
度変化は実施例１２と同様であり、１００℃以上におい
ても優れた温度特性を示した。また素子抵抗値の温度変
化も実施例１２と同様に１５０℃を越えても抵抗値の低
下の見られず、耐熱性もきわめてよい。この素子は、１
００〜１５０℃という従来不可能である高温に於いても
使用できることが明らかとなった。また、低温側での使
用はー５０℃でも問題はなく、広い温度範囲で信頼性の
あることがわかった。このように本発明の磁気センサの
一つであるホール素子は、磁界でのホール出力電圧が大
きく即ち高感度で、かつ高温まで使用でき、信頼性も極
めて高い。
【００９８】（実施例１６）量子効果を利用したホール
素子を得る目的で、直径２インチのＧａＡｓ基板の表面
にＭＢＥ法により第一化合物半導体層としてノンドープ
のＡｌ0.8 Ｇａ0.2Ａｓ0.23Ｓｂ0.77を１．０μｍ成長
させた。次にセンサ層としてノンドープＩｎ0.9 Ｇａ
0.1 Ａｓを１５０Å成長させた。次に、第二化合物半導
体層としてノンドープのＡｌ0.8 Ｇａ0.2 Ａｓ0.23Ｓｂ
0.77を５００Å成長させ、さらにキャップ層としてＧａ
Ａｓ0.23Ｓｂ0.77を１００Å成長させた。このＩｎ0.9
Ｇａ0.1Ａｓ薄膜の電子移動度の値は１４０００ｃｍ2
／Ｖｓ、シート抵抗値は３００Ω／□、電子濃度０．９
９×１０18ｃｍ-3であった。この薄膜は量子井戸を形成
していることも確認された。
素子を得る目的で、直径２インチのＧａＡｓ基板の表面
にＭＢＥ法により第一化合物半導体層としてノンドープ
のＡｌ0.8 Ｇａ0.2Ａｓ0.23Ｓｂ0.77を１．０μｍ成長
させた。次にセンサ層としてノンドープＩｎ0.9 Ｇａ
0.1 Ａｓを１５０Å成長させた。次に、第二化合物半導
体層としてノンドープのＡｌ0.8 Ｇａ0.2 Ａｓ0.23Ｓｂ
0.77を５００Å成長させ、さらにキャップ層としてＧａ
Ａｓ0.23Ｓｂ0.77を１００Å成長させた。このＩｎ0.9
Ｇａ0.1Ａｓ薄膜の電子移動度の値は１４０００ｃｍ2
／Ｖｓ、シート抵抗値は３００Ω／□、電子濃度０．９
９×１０18ｃｍ-3であった。この薄膜は量子井戸を形成
していることも確認された。
【００９９】以下、実施例４と同様にしてホール素子を
製作した。
製作した。
【０１００】膜特性は後出の表３に、素子の特性は表４
に示した。
に示した。
【０１０１】表４に示したように、実施例１６のホール
素子は定格入力電圧に於いて、５００Ｇの磁束密度を持
つ磁界中で２１５ｍＶという大きなホール出力電圧を有
する。この値は、平均的なＧａＡｓホール素子のホール
出力電圧の２倍の値である。また、ホール出力電圧の温
度変化は実施例１２と同様の特性を示した。さらに素子
抵抗値の温度依存性も実施例１２と同様１５０℃程度ま
で極めて小さく、しかも抵抗値の低下も見られず、優れ
た温度特性を有していることがわかった。このように素
子抵抗値の温度変化は極めて小さい為、標準的なミニモ
ールド型で樹脂モールドして製作した素子は、熱放散の
係数は２．３ｍＷ／℃程度であり、従来不可能であった
高温に於いても使用できることが明らかとなった。ま
た、低温側での使用は、ー５０℃でも問題はなく、広い
温度範囲で信頼性のあることがわかった。このように本
発明の磁気センサの一つであるホール素子は、磁界での
ホール出力電圧が大きく即ち高感度で、かつ高温まで使
用でき、信頼性も極めて高い。
素子は定格入力電圧に於いて、５００Ｇの磁束密度を持
つ磁界中で２１５ｍＶという大きなホール出力電圧を有
する。この値は、平均的なＧａＡｓホール素子のホール
出力電圧の２倍の値である。また、ホール出力電圧の温
度変化は実施例１２と同様の特性を示した。さらに素子
抵抗値の温度依存性も実施例１２と同様１５０℃程度ま
で極めて小さく、しかも抵抗値の低下も見られず、優れ
た温度特性を有していることがわかった。このように素
子抵抗値の温度変化は極めて小さい為、標準的なミニモ
ールド型で樹脂モールドして製作した素子は、熱放散の
係数は２．３ｍＷ／℃程度であり、従来不可能であった
高温に於いても使用できることが明らかとなった。ま
た、低温側での使用は、ー５０℃でも問題はなく、広い
温度範囲で信頼性のあることがわかった。このように本
発明の磁気センサの一つであるホール素子は、磁界での
ホール出力電圧が大きく即ち高感度で、かつ高温まで使
用でき、信頼性も極めて高い。
【０１０２】（実施例１７）量子効果を利用したホール
素子を得る目的で、直径２インチのＧａＡｓ基板の表面
にＭＢＥ法により第一化合物半導体層としてノンドープ
のＡｌ0.8 Ｇａ0.2Ａｓ0.32Ｓｂ0.68を１．０μｍ成長
させた。次にセンサ層としてノンドープＩｎ0.8 Ｇａ
0.2 Ａｓを１５０Å成長させた。次に、第二化合物半導
体層としてノンドープのＡｌ0.8 Ｇａ0.2 Ａｓ0.32Ｓｂ
0.68を５００Å成長させ、さらにキャップ層としてＧａ
Ａｓ0.32Ｓｂ0.68を１００Å成長させた。このＩｎ0.8
Ｇａ0.2Ａｓ薄膜の電子移動度の値は１３０００ｃｍ2
／Ｖｓ、シート抵抗値は３２０Ω／□、電子濃度１．０
０×１０18ｃｍ-3であった。この薄膜は量子井戸を形成
していることも確認された。
素子を得る目的で、直径２インチのＧａＡｓ基板の表面
にＭＢＥ法により第一化合物半導体層としてノンドープ
のＡｌ0.8 Ｇａ0.2Ａｓ0.32Ｓｂ0.68を１．０μｍ成長
させた。次にセンサ層としてノンドープＩｎ0.8 Ｇａ
0.2 Ａｓを１５０Å成長させた。次に、第二化合物半導
体層としてノンドープのＡｌ0.8 Ｇａ0.2 Ａｓ0.32Ｓｂ
0.68を５００Å成長させ、さらにキャップ層としてＧａ
Ａｓ0.32Ｓｂ0.68を１００Å成長させた。このＩｎ0.8
Ｇａ0.2Ａｓ薄膜の電子移動度の値は１３０００ｃｍ2
／Ｖｓ、シート抵抗値は３２０Ω／□、電子濃度１．０
０×１０18ｃｍ-3であった。この薄膜は量子井戸を形成
していることも確認された。
【０１０３】以下、実施例４と同様にしてホール素子を
製作した。
製作した。
【０１０４】膜特性は後出の表３に、素子の特性は表４
に示した。
に示した。
【０１０５】表４に示したように、実施例１７のホール
素子は定格入力電圧に於いて、５００Ｇの磁束密度を持
つ磁界中で２０５ｍＶという大きなホール出力電圧を有
する。この値は、平均的なＧａＡｓホール素子のホール
出力電圧の２倍の値である。また、ホール出力電圧の温
度特性を図１３に示した。定電圧での、ホール出力電圧
の温度変化は１００℃以上においても小さく優れた温度
特性を示している。図１４に示したように、素子抵抗値
の温度変化は１８０℃程度まで全く低下することもな
く、優れた温度特性を有していることがわかった。標準
的なミニモールド型で樹脂モールドして製作した素子
は、熱放散の係数は２．３ｍＷ／℃程であり、この素子
は、１００〜１８０℃という従来不可能である高温に於
いても使用できることが明らかとなった。また、低温側
での使用は、ー６０℃でも問題はなく、広い温度範囲で
信頼性のあることがわかった。このように本発明の磁気
センサの一つであるホール素子は、磁界でのホール出力
電圧が大きく即ち高感度で、かつ高温まで使用でき、信
頼性も極めて高い。
素子は定格入力電圧に於いて、５００Ｇの磁束密度を持
つ磁界中で２０５ｍＶという大きなホール出力電圧を有
する。この値は、平均的なＧａＡｓホール素子のホール
出力電圧の２倍の値である。また、ホール出力電圧の温
度特性を図１３に示した。定電圧での、ホール出力電圧
の温度変化は１００℃以上においても小さく優れた温度
特性を示している。図１４に示したように、素子抵抗値
の温度変化は１８０℃程度まで全く低下することもな
く、優れた温度特性を有していることがわかった。標準
的なミニモールド型で樹脂モールドして製作した素子
は、熱放散の係数は２．３ｍＷ／℃程であり、この素子
は、１００〜１８０℃という従来不可能である高温に於
いても使用できることが明らかとなった。また、低温側
での使用は、ー６０℃でも問題はなく、広い温度範囲で
信頼性のあることがわかった。このように本発明の磁気
センサの一つであるホール素子は、磁界でのホール出力
電圧が大きく即ち高感度で、かつ高温まで使用でき、信
頼性も極めて高い。
【０１０６】
【０１０７】（実施例１８）量子効果を利用したホール
素子を得る目的で、直径２インチのＧａＡｓ基板の表面
にＭＢＥ法により第一化合物半導体層としてノンドープ
のＡｌ0.8 Ｇａ0.2Ａｓ0.45Ｓｂ0.55を１．０μｍ成長
させた。次にセンサ層としてノンドープＩｎ0.65Ｇａ
0.35Ａｓを１５０Å成長させた。次に、第二化合物半導
体層としてノンドープのＡｌ0.8 Ｇａ0.2 Ａｓ0.45Ｓｂ
0.55を５００Å成長させ、さらにキャップ層としてＧａ
Ａｓ0.45Ｓｂ0.55を１００Å成長させた。このＩｎ0.65
Ｇａ0.35Ａｓ薄膜の電子移動度の値は１４０００ｃｍ2
／Ｖｓ、シート抵抗値は３６０Ω／□、電子濃度０．８
３×１０18ｃｍ-3であった。この薄膜は量子井戸を形成
していることも確認された。
素子を得る目的で、直径２インチのＧａＡｓ基板の表面
にＭＢＥ法により第一化合物半導体層としてノンドープ
のＡｌ0.8 Ｇａ0.2Ａｓ0.45Ｓｂ0.55を１．０μｍ成長
させた。次にセンサ層としてノンドープＩｎ0.65Ｇａ
0.35Ａｓを１５０Å成長させた。次に、第二化合物半導
体層としてノンドープのＡｌ0.8 Ｇａ0.2 Ａｓ0.45Ｓｂ
0.55を５００Å成長させ、さらにキャップ層としてＧａ
Ａｓ0.45Ｓｂ0.55を１００Å成長させた。このＩｎ0.65
Ｇａ0.35Ａｓ薄膜の電子移動度の値は１４０００ｃｍ2
／Ｖｓ、シート抵抗値は３６０Ω／□、電子濃度０．８
３×１０18ｃｍ-3であった。この薄膜は量子井戸を形成
していることも確認された。
【０１０８】以下、実施例４と同様にしてホール素子を
製作した。
製作した。
【０１０９】膜特性は後出の表３に、素子の特性は表４
に示した。
に示した。
【０１１０】表４に示したように、実施例１８のホール
素子は定格入力電圧に於いて、５００Ｇの磁束密度を持
つ磁界中で２０５ｍＶという大きなホール出力電圧を有
する。この値は、平均的なＧａＡｓホール素子のホール
出力電圧の２倍の値である。また、定電圧での、ホール
出力電圧の温度変化は１００℃以上においても小さく優
れた温度特性を示している。また、素子抵抗値の温度変
化も１８０℃程度まで全く低下することもなく、優れた
温度特性を有していることがわかった。標準的なミニモ
ールド型で樹脂モールドして製作した素子は、熱放散の
係数は２．３ｍＷ／℃程であり、この素子は、１００〜
１８０℃という従来不可能である高温に於いても使用で
きることが明らかとなった。また、低温側での使用は、
ー６０℃でも問題はなく、広い温度範囲で信頼性のある
ことがわかった。このように本発明の磁気センサの一つ
であるホール素子は、磁界でのホール出力電圧が大きく
即ち高感度で、かつ高温まで使用でき、信頼性も極めて
高い。
素子は定格入力電圧に於いて、５００Ｇの磁束密度を持
つ磁界中で２０５ｍＶという大きなホール出力電圧を有
する。この値は、平均的なＧａＡｓホール素子のホール
出力電圧の２倍の値である。また、定電圧での、ホール
出力電圧の温度変化は１００℃以上においても小さく優
れた温度特性を示している。また、素子抵抗値の温度変
化も１８０℃程度まで全く低下することもなく、優れた
温度特性を有していることがわかった。標準的なミニモ
ールド型で樹脂モールドして製作した素子は、熱放散の
係数は２．３ｍＷ／℃程であり、この素子は、１００〜
１８０℃という従来不可能である高温に於いても使用で
きることが明らかとなった。また、低温側での使用は、
ー６０℃でも問題はなく、広い温度範囲で信頼性のある
ことがわかった。このように本発明の磁気センサの一つ
であるホール素子は、磁界でのホール出力電圧が大きく
即ち高感度で、かつ高温まで使用でき、信頼性も極めて
高い。
【０１１１】（実施例１９）直径２インチのＧａＡｓ基
板の表面にＭＢＥ法により第一化合物半導体層としてノ
ンドープのＡｌ0.8 Ｇａ0.2 Ａｓ0.75Ｓｂ0.25を１．０
μｍ成長させた。次にセンサ層としてノンドープＩｎ
0.3 Ｇａ0.7 Ａｓを１５０Å成長させた。次に、第二化
合物半導体層としてノンドープのＡｌ0.8 Ｇａ0.2 Ａｓ
0.75Ｓｂ0.25を５００Å成長させ、さらにキャップ層と
してＧａＡｓ0.75Ｓｂ0.25を１００Å成長させた。この
Ｉｎ0.3 Ｇａ0.7 Ａｓ薄膜の電子移動度の値は１０００
０ｃｍ2／Ｖｓ、シート抵抗値は４００Ω／□、電子濃
度１．０４×１０18ｃｍ-3であった。この薄膜は量子井
戸を形成していることも確認された。
板の表面にＭＢＥ法により第一化合物半導体層としてノ
ンドープのＡｌ0.8 Ｇａ0.2 Ａｓ0.75Ｓｂ0.25を１．０
μｍ成長させた。次にセンサ層としてノンドープＩｎ
0.3 Ｇａ0.7 Ａｓを１５０Å成長させた。次に、第二化
合物半導体層としてノンドープのＡｌ0.8 Ｇａ0.2 Ａｓ
0.75Ｓｂ0.25を５００Å成長させ、さらにキャップ層と
してＧａＡｓ0.75Ｓｂ0.25を１００Å成長させた。この
Ｉｎ0.3 Ｇａ0.7 Ａｓ薄膜の電子移動度の値は１０００
０ｃｍ2／Ｖｓ、シート抵抗値は４００Ω／□、電子濃
度１．０４×１０18ｃｍ-3であった。この薄膜は量子井
戸を形成していることも確認された。
【０１１２】以下、実施例４と同様にしてホール素子を
製作した。
製作した。
【０１１３】膜特性は後出の表３に、素子の特性は表４
に示した。
に示した。
【０１１４】表４に示したように、実施例１９のホール
素子は定格入力電圧に於いて、５００Ｇの磁束密度を持
つ磁界中で１５０ｍＶという大きなホール出力電圧を有
する。この値は、平均的なＧａＡｓホール素子のホール
出力電圧の１．５倍以上の値である。また、定電圧で
の、ホール出力電圧の温度変化は１００℃以上において
も小さく優れた温度特性を示している。また、素子抵抗
値の温度変化も１８０℃程度まで全く低下することもな
く、優れた温度特性を有していることがわかった。標準
的なミニモールド型で樹脂モールドして製作した素子
は、熱放散の係数は２．３ｍＷ／℃程であり、この素子
は、１００〜１８０℃という従来不可能である高温に於
いても使用できることが明らかとなった。また、低温側
での使用は、ー６０℃でも問題はなく、広い温度範囲で
信頼性のあることがわかった。このように本発明の磁気
センサの一つであるホール素子は、磁界でのホール出力
電圧が大きく即ち高感度で、かつ高温まで使用でき、信
頼性も極めて高い。
素子は定格入力電圧に於いて、５００Ｇの磁束密度を持
つ磁界中で１５０ｍＶという大きなホール出力電圧を有
する。この値は、平均的なＧａＡｓホール素子のホール
出力電圧の１．５倍以上の値である。また、定電圧で
の、ホール出力電圧の温度変化は１００℃以上において
も小さく優れた温度特性を示している。また、素子抵抗
値の温度変化も１８０℃程度まで全く低下することもな
く、優れた温度特性を有していることがわかった。標準
的なミニモールド型で樹脂モールドして製作した素子
は、熱放散の係数は２．３ｍＷ／℃程であり、この素子
は、１００〜１８０℃という従来不可能である高温に於
いても使用できることが明らかとなった。また、低温側
での使用は、ー６０℃でも問題はなく、広い温度範囲で
信頼性のあることがわかった。このように本発明の磁気
センサの一つであるホール素子は、磁界でのホール出力
電圧が大きく即ち高感度で、かつ高温まで使用でき、信
頼性も極めて高い。
【０１１５】（実施例２０）直径２インチのＧａＡｓ基
板の表面にＭＢＥ法により第一化合物半導体層としてノ
ンドープのＡｌ0.8 Ｉｎ0.2 Ａｓ0.3 Ｓｂ0.7 を１．０
μｍ成長させた。次にセンサ層としてノンドープＩｎ
0.8 Ｇａ0.2 Ａｓ0.8 Ｓｂ0.2 を１５０Å成長させた。
次に、第二化合物半導体層としてノンドープのＡｌ0.8
Ｉｎ0.2 Ａｓ0.3 Ｓｂ0.7 を５００Å成長させた。この
Ｉｎ0.8 Ｇａ0.2 Ａｓ0.8 Ｓｂ0.2 薄膜の電子移動度の
値は１５０００ｃｍ2 ／Ｖｓ、シート抵抗値は３００Ω
／□、電子濃度０．９３×１０18ｃｍ-3であった。この
薄膜は量子井戸を形成していることも確認された。
板の表面にＭＢＥ法により第一化合物半導体層としてノ
ンドープのＡｌ0.8 Ｉｎ0.2 Ａｓ0.3 Ｓｂ0.7 を１．０
μｍ成長させた。次にセンサ層としてノンドープＩｎ
0.8 Ｇａ0.2 Ａｓ0.8 Ｓｂ0.2 を１５０Å成長させた。
次に、第二化合物半導体層としてノンドープのＡｌ0.8
Ｉｎ0.2 Ａｓ0.3 Ｓｂ0.7 を５００Å成長させた。この
Ｉｎ0.8 Ｇａ0.2 Ａｓ0.8 Ｓｂ0.2 薄膜の電子移動度の
値は１５０００ｃｍ2 ／Ｖｓ、シート抵抗値は３００Ω
／□、電子濃度０．９３×１０18ｃｍ-3であった。この
薄膜は量子井戸を形成していることも確認された。
【０１１６】以下、実施例９と同様にしてホール素子を
製作した。
製作した。
【０１１７】膜特性は後出の表３に、素子の特性は表４
に示した。
に示した。
【０１１８】表４に示したように、実施例２０のホール
素子は定格入力電圧に於いて、５００Ｇの磁束密度を持
つ磁界中で２１０ｍＶという大きなホール出力電圧を有
する。この値は、平均的なＧａＡｓホール素子のホール
出力電圧の２倍以上の値である。また、ホール出力電圧
の温度変化は実施例１７と同様に小さく、また素子抵抗
値の温度変化も実施例１７と同様に１８０℃程度まで全
く低下することもなく、温度依存性に優れていることが
わかった。標準的なミニモールド型で樹脂モールドして
製作した素子は、熱放散の係数は２．３ｍＷ／℃程であ
り、この素子は、１００〜１８０℃という従来不可能で
ある高温に於いても使用できることが明らかとなった。
また、低温側での使用はー６０℃でも問題はなく、広い
温度範囲で信頼性のあることがわかった。このように本
発明の磁気センサの一つであるホール素子は、磁界での
ホール出力電圧が大きく即ち高感度で、かつ高温まで使
用でき、信頼性も極めて高い。
素子は定格入力電圧に於いて、５００Ｇの磁束密度を持
つ磁界中で２１０ｍＶという大きなホール出力電圧を有
する。この値は、平均的なＧａＡｓホール素子のホール
出力電圧の２倍以上の値である。また、ホール出力電圧
の温度変化は実施例１７と同様に小さく、また素子抵抗
値の温度変化も実施例１７と同様に１８０℃程度まで全
く低下することもなく、温度依存性に優れていることが
わかった。標準的なミニモールド型で樹脂モールドして
製作した素子は、熱放散の係数は２．３ｍＷ／℃程であ
り、この素子は、１００〜１８０℃という従来不可能で
ある高温に於いても使用できることが明らかとなった。
また、低温側での使用はー６０℃でも問題はなく、広い
温度範囲で信頼性のあることがわかった。このように本
発明の磁気センサの一つであるホール素子は、磁界での
ホール出力電圧が大きく即ち高感度で、かつ高温まで使
用でき、信頼性も極めて高い。
【０１１９】
【０１２０】（実施例２１）直径２インチのＧａＡｓ基
板の表面にＭＢＥ法により第一化合物半導体層としてノ
ンドープのＡｌ0.8 Ｉｎ0.2 Ａｓ0.05Ｓｂ0.95を１．０
μｍ成長させた。次にセンサ層としてノンドープＩｎ
0.8 Ｇａ0.2 Ａｓ0.5 Ｓｂ0.5 を１５０Å成長させた。
次に、第二化合物半導体層としてノンドープのＡｌ0.8
Ｉｎ0.2 Ａｓ0.05Ｓｂ0.95を５００Å成長成長させた。
このＩｎ0.8 Ｇａ0.2 Ａｓ0.5 Ｓｂ０．５薄膜の電子移
動度の値は１５０００ｃｍ２ ／Ｖｓ、シート抵抗値は
２９０Ω／□、電子濃度０．９６×１０18ｃｍ-3であっ
た。この薄膜は量子井戸を形成していることも確認され
た。
板の表面にＭＢＥ法により第一化合物半導体層としてノ
ンドープのＡｌ0.8 Ｉｎ0.2 Ａｓ0.05Ｓｂ0.95を１．０
μｍ成長させた。次にセンサ層としてノンドープＩｎ
0.8 Ｇａ0.2 Ａｓ0.5 Ｓｂ0.5 を１５０Å成長させた。
次に、第二化合物半導体層としてノンドープのＡｌ0.8
Ｉｎ0.2 Ａｓ0.05Ｓｂ0.95を５００Å成長成長させた。
このＩｎ0.8 Ｇａ0.2 Ａｓ0.5 Ｓｂ０．５薄膜の電子移
動度の値は１５０００ｃｍ２ ／Ｖｓ、シート抵抗値は
２９０Ω／□、電子濃度０．９６×１０18ｃｍ-3であっ
た。この薄膜は量子井戸を形成していることも確認され
た。
【０１２１】以下、実施例９と同様にしてホール素子を
製作した。
製作した。
【０１２２】膜特性は後出の表３に、素子の特性は表４
に示した。
に示した。
【０１２３】表４に示したように、実施例２１のホール
素子は定格入力電圧に於いて、５００Ｇの磁束密度を持
つ磁界中で２１５ｍＶという大きなホール出力電圧を有
する。この値は、平均的なＧａＡｓホール素子のホール
出力電圧の２倍以上の値である。また、ホール出力電圧
の温度変化は実施例１７と同様に小さく、また素子抵抗
値の温度変化も実施例１７と同様に１８０℃程度まで全
く低下することもなく、温度依存性に優れていることが
わかった。標準的なミニモールド型で樹脂モールドして
製作した素子は、熱放散の係数は２．３ｍＷ／℃程であ
り、この素子は、１００〜１８０℃という従来不可能で
ある高温に於いても使用できることが明らかとなった。
また、低温側での使用はー６０℃でも問題はなく、広い
温度範囲で信頼性のあることがわかった。このように本
発明の磁気センサの一つであるホール素子は、磁界での
ホール出力電圧が大きく即ち高感度で、かつ高温まで使
用でき、信頼性も極めて高い。
素子は定格入力電圧に於いて、５００Ｇの磁束密度を持
つ磁界中で２１５ｍＶという大きなホール出力電圧を有
する。この値は、平均的なＧａＡｓホール素子のホール
出力電圧の２倍以上の値である。また、ホール出力電圧
の温度変化は実施例１７と同様に小さく、また素子抵抗
値の温度変化も実施例１７と同様に１８０℃程度まで全
く低下することもなく、温度依存性に優れていることが
わかった。標準的なミニモールド型で樹脂モールドして
製作した素子は、熱放散の係数は２．３ｍＷ／℃程であ
り、この素子は、１００〜１８０℃という従来不可能で
ある高温に於いても使用できることが明らかとなった。
また、低温側での使用はー６０℃でも問題はなく、広い
温度範囲で信頼性のあることがわかった。このように本
発明の磁気センサの一つであるホール素子は、磁界での
ホール出力電圧が大きく即ち高感度で、かつ高温まで使
用でき、信頼性も極めて高い。
【０１２４】（実施例２２）直径２インチのＧａＡｓ基
板の表面にＭＢＥ法により第一化合物半導体層としてノ
ンドープのＡｌ0.4 Ｉｎ0.6 Ａｓ0.05Ｓｂ0.95を１，０
μｍ成長させた。次にセンサ層としてノンドープＩｎ
0.8 Ｇａ0.2 Ａｓ0.2 Ｓｂ0.8 を１５０Å成長させた。
次に、第二化合物半導体層としてノンドープのＡｌ0.4
Ｉｎ0.6 Ａｓ0.05Ｓｂ0.95を５００Å成長成長させた。
このＩｎ0.8 Ｇａ0.2 Ａｓ0.2 Ｓｂ0.8薄膜の電子移動
度の値は１６０００ｃｍ2 ／Ｖｓ、シート抵抗値は２７
０Ω／□、電子濃度０．９６×１０18ｃｍ-3であった。
この薄膜は量子井戸を形成していることも確認された。
板の表面にＭＢＥ法により第一化合物半導体層としてノ
ンドープのＡｌ0.4 Ｉｎ0.6 Ａｓ0.05Ｓｂ0.95を１，０
μｍ成長させた。次にセンサ層としてノンドープＩｎ
0.8 Ｇａ0.2 Ａｓ0.2 Ｓｂ0.8 を１５０Å成長させた。
次に、第二化合物半導体層としてノンドープのＡｌ0.4
Ｉｎ0.6 Ａｓ0.05Ｓｂ0.95を５００Å成長成長させた。
このＩｎ0.8 Ｇａ0.2 Ａｓ0.2 Ｓｂ0.8薄膜の電子移動
度の値は１６０００ｃｍ2 ／Ｖｓ、シート抵抗値は２７
０Ω／□、電子濃度０．９６×１０18ｃｍ-3であった。
この薄膜は量子井戸を形成していることも確認された。
【０１２５】以下、実施例９と同様にしてホール素子を
製作した。
製作した。
【０１２６】膜特性は後出の表３に、素子の特性は表４
に示した。
に示した。
【０１２７】表４に示したように、実施例２２のホール
素子は定格入力電圧に於いて、５００Ｇの磁束密度を持
つ磁界中で２３０ｍＶという大きなホール出力電圧を有
する。この値は、平均的なＧａＡｓホール素子のホール
出力電圧の２倍以上の値である。また、ホール出力電圧
の温度変化は実施例１７と同様に小さく、また素子抵抗
値の温度変化も実施例１７と同様に１８０℃程度まで全
く低下することもなく、温度依存性に優れていることが
わかった。標準的なミニモールド型で樹脂モールドして
製作した素子は、熱放散の係数は２．３ｍＷ／℃程であ
り、この素子は、１００〜１８０℃という従来不可能で
ある高温に於いても使用できることが明らかとなった。
また、低温側での使用はー６０℃でも問題はなく、広い
温度範囲で信頼性のあることがわかった。このように本
発明の磁気センサの一つであるホール素子は、磁界での
ホール出力電圧が大きく即ち高感度で、かつ高温まで使
用でき、信頼性も極めて高い。
素子は定格入力電圧に於いて、５００Ｇの磁束密度を持
つ磁界中で２３０ｍＶという大きなホール出力電圧を有
する。この値は、平均的なＧａＡｓホール素子のホール
出力電圧の２倍以上の値である。また、ホール出力電圧
の温度変化は実施例１７と同様に小さく、また素子抵抗
値の温度変化も実施例１７と同様に１８０℃程度まで全
く低下することもなく、温度依存性に優れていることが
わかった。標準的なミニモールド型で樹脂モールドして
製作した素子は、熱放散の係数は２．３ｍＷ／℃程であ
り、この素子は、１００〜１８０℃という従来不可能で
ある高温に於いても使用できることが明らかとなった。
また、低温側での使用はー６０℃でも問題はなく、広い
温度範囲で信頼性のあることがわかった。このように本
発明の磁気センサの一つであるホール素子は、磁界での
ホール出力電圧が大きく即ち高感度で、かつ高温まで使
用でき、信頼性も極めて高い。
【０１２８】（実施例２３）直径２インチのＧａＡｓ基
板の表面にＭＢＥ法により第一化合物半導体層としてノ
ンドープのＡｌ0.8 Ｇａ0.2 Ａｓ0.16Ｓｂ0.84を１．０
μｍ成長させた。次にＳｂのみを照射し、１原子層だけ
成長させた。次に、Ｓｂの照射をやめると同時にＩｎの
みを１原子層だけ照射した。引き続いてＡｓを照射し、
センサ層としてノンドープＩｎＡｓを１５０Å成長させ
た。次に、再びＩｎのみを１原子層だけ照射し、Ｉｎの
照射をやめると同時にＳｂのみを照射した。Ｓｂを１原
子層形成後、第二化合物半導体層としてノンドープのＡ
ｌ0.8 Ｇａ0.2 Ａｓ0.16Ｓｂ0.84を５００Å成長させ、
さらにキャップ層としてＧａＡｓ0.16Ｓｂ0.84を１００
Å成長させた。このＩｎＡｓ薄膜の電子移動度の値は２
１０００ｃｍ2 ／Ｖｓ、シート抵抗値は２０５Ω／□、
電子濃度０．９７×１０18ｃｍ-3であった。ＩｎＡｓ層
とＡｌ0.8 Ｇａ0.2 Ａｓ0.16Ｓｂ0.84層の界面にＩｎー
Ｓｂの結合種を形成することによって電子移動度は大幅
に向上した。
板の表面にＭＢＥ法により第一化合物半導体層としてノ
ンドープのＡｌ0.8 Ｇａ0.2 Ａｓ0.16Ｓｂ0.84を１．０
μｍ成長させた。次にＳｂのみを照射し、１原子層だけ
成長させた。次に、Ｓｂの照射をやめると同時にＩｎの
みを１原子層だけ照射した。引き続いてＡｓを照射し、
センサ層としてノンドープＩｎＡｓを１５０Å成長させ
た。次に、再びＩｎのみを１原子層だけ照射し、Ｉｎの
照射をやめると同時にＳｂのみを照射した。Ｓｂを１原
子層形成後、第二化合物半導体層としてノンドープのＡ
ｌ0.8 Ｇａ0.2 Ａｓ0.16Ｓｂ0.84を５００Å成長させ、
さらにキャップ層としてＧａＡｓ0.16Ｓｂ0.84を１００
Å成長させた。このＩｎＡｓ薄膜の電子移動度の値は２
１０００ｃｍ2 ／Ｖｓ、シート抵抗値は２０５Ω／□、
電子濃度０．９７×１０18ｃｍ-3であった。ＩｎＡｓ層
とＡｌ0.8 Ｇａ0.2 Ａｓ0.16Ｓｂ0.84層の界面にＩｎー
Ｓｂの結合種を形成することによって電子移動度は大幅
に向上した。
【０１２９】以下、実施例４と同様にしてホール素子を
製作した。
製作した。
【０１３０】膜特性は後出の表３に、素子の特性は表４
に示した。
に示した。
【０１３１】表４に示したように、実施例２３のホール
素子は定格入力電圧に於いて、５００Ｇの磁束密度を持
つ磁界中で２６０ｍＶという大きなホール出力電圧を有
する。この値は、平均的なＧａＡｓホール素子のホール
出力電圧の３倍以上の値である。また、ホール出力電圧
の温度特性は実施例１２と同様であり、１００℃以上に
おいてもよい温度特性を示した。また素子抵抗値の温度
変化も実施例１２と同様に１５０℃程度まで全く低下す
ることもなく、温度依存性に優れていることがわかっ
た。標準的なミニモールド型で樹脂モールドして製作し
た素子は、熱放散の係数は２．３ｍＷ／℃程であり、こ
の素子は、１００〜１５０℃という従来不可能である高
温に於いても使用できることが明らかとなった。また、
低温側での使用はー５０℃でも問題はなく、広い温度範
囲で信頼性のあることがわかった。このように本発明の
磁気センサの一つであるホール素子は、磁界でのホール
出力電圧が大きく即ち高感度で、かつ高温まで使用で
き、信頼性も極めて高い。
素子は定格入力電圧に於いて、５００Ｇの磁束密度を持
つ磁界中で２６０ｍＶという大きなホール出力電圧を有
する。この値は、平均的なＧａＡｓホール素子のホール
出力電圧の３倍以上の値である。また、ホール出力電圧
の温度特性は実施例１２と同様であり、１００℃以上に
おいてもよい温度特性を示した。また素子抵抗値の温度
変化も実施例１２と同様に１５０℃程度まで全く低下す
ることもなく、温度依存性に優れていることがわかっ
た。標準的なミニモールド型で樹脂モールドして製作し
た素子は、熱放散の係数は２．３ｍＷ／℃程であり、こ
の素子は、１００〜１５０℃という従来不可能である高
温に於いても使用できることが明らかとなった。また、
低温側での使用はー５０℃でも問題はなく、広い温度範
囲で信頼性のあることがわかった。このように本発明の
磁気センサの一つであるホール素子は、磁界でのホール
出力電圧が大きく即ち高感度で、かつ高温まで使用で
き、信頼性も極めて高い。
【０１３２】（実施例２４）直径２インチのＧａＡｓ基
板の表面にＭＢＥ法により第一化合物半導体層としてノ
ンドープのＡｌ0.8 Ｇａ0.2 Ａｓ0.32Ｓｂ0.68を１．０
μｍ成長させた。次にＳｂのみを照射し、１原子層だけ
成長させた。次に、Ｓｂの照射をやめると同時にＩｎの
みを１原子層だけ照射した。引き続いてＡｓとＧａを照
射し、センサ層としてノンドープＩｎ0.8 Ｇａ0.2 Ａｓ
を１５０Å成長させた。次に、再びＩｎのみを１原子層
だけ照射し、Ｉｎの照射をやめると同時にＳｂのみを照
射した。Ｓｂを１原子層形成後、第二化合物半導体層と
してノンドープのＡｌ0.8 Ｇａ 0.2 Ａｓ0.32Ｓｂ0.68を
５００Å成長させ、さらにキャップ層としてＧａＡｓ
0.32Ｓｂ0.68を１００Å成長させた。このＩｎ0.8 Ｇａ
0.2 Ａｓ薄膜の電子移動度の値は１６０００ｃｍ2 ／Ｖ
ｓ、シート抵抗値は３００Ω／□、電子濃度０．８７×
１０18ｃｍ-3であった。Ｉｎ0.8 Ｇａ0.2 Ａｓ層とＡｌ
0.8 Ｇａ0、2 Ａｓ0.32Ｓｂ0.68層の界面にＩｎーＳｂの
結合種を形成することによって電子移動度は大幅に向上
した。
板の表面にＭＢＥ法により第一化合物半導体層としてノ
ンドープのＡｌ0.8 Ｇａ0.2 Ａｓ0.32Ｓｂ0.68を１．０
μｍ成長させた。次にＳｂのみを照射し、１原子層だけ
成長させた。次に、Ｓｂの照射をやめると同時にＩｎの
みを１原子層だけ照射した。引き続いてＡｓとＧａを照
射し、センサ層としてノンドープＩｎ0.8 Ｇａ0.2 Ａｓ
を１５０Å成長させた。次に、再びＩｎのみを１原子層
だけ照射し、Ｉｎの照射をやめると同時にＳｂのみを照
射した。Ｓｂを１原子層形成後、第二化合物半導体層と
してノンドープのＡｌ0.8 Ｇａ 0.2 Ａｓ0.32Ｓｂ0.68を
５００Å成長させ、さらにキャップ層としてＧａＡｓ
0.32Ｓｂ0.68を１００Å成長させた。このＩｎ0.8 Ｇａ
0.2 Ａｓ薄膜の電子移動度の値は１６０００ｃｍ2 ／Ｖ
ｓ、シート抵抗値は３００Ω／□、電子濃度０．８７×
１０18ｃｍ-3であった。Ｉｎ0.8 Ｇａ0.2 Ａｓ層とＡｌ
0.8 Ｇａ0、2 Ａｓ0.32Ｓｂ0.68層の界面にＩｎーＳｂの
結合種を形成することによって電子移動度は大幅に向上
した。
【０１３３】以下、実施例４と同様にしてホール素子を
製作した。
製作した。
【０１３４】膜特性は後出の表３に、素子の特性は表４
に示した。
に示した。
【０１３５】表４に示したように、実施例２４のホール
素子は定格入力電圧に於いて、５００Ｇの磁束密度を持
つ磁界中で２２５ｍＶという大きなホール出力電圧を有
する。この値は、平均的なＧａＡｓホール素子のホール
出力電圧の２倍以上の値である。また、ホール出力電圧
の温度特性は実施例１７と同様であり、１００℃以上に
おいてもよい温度特性を示した。また素子抵抗値の温度
変化も実施例１７と同様に１８０℃程度まで全く低下す
ることもなく、温度依存性に優れていることがわかっ
た。標準的なミニモールド型で樹脂モールドして製作し
た素子は、熱放散の係数は２．３ｍＷ／℃程であり、こ
の素子は、１００〜１８０℃という従来不可能である高
温に於いても使用できることが明らかとなった。また、
低温側での使用はー６０℃でも問題はなく、広い温度範
囲で信頼性のあることがわかった。このように本発明の
磁気センサの一つであるホール素子は、磁界でのホール
出力電圧が大きく即ち高感度で、かつ高温まで使用で
き、信頼性も極めて高い。
素子は定格入力電圧に於いて、５００Ｇの磁束密度を持
つ磁界中で２２５ｍＶという大きなホール出力電圧を有
する。この値は、平均的なＧａＡｓホール素子のホール
出力電圧の２倍以上の値である。また、ホール出力電圧
の温度特性は実施例１７と同様であり、１００℃以上に
おいてもよい温度特性を示した。また素子抵抗値の温度
変化も実施例１７と同様に１８０℃程度まで全く低下す
ることもなく、温度依存性に優れていることがわかっ
た。標準的なミニモールド型で樹脂モールドして製作し
た素子は、熱放散の係数は２．３ｍＷ／℃程であり、こ
の素子は、１００〜１８０℃という従来不可能である高
温に於いても使用できることが明らかとなった。また、
低温側での使用はー６０℃でも問題はなく、広い温度範
囲で信頼性のあることがわかった。このように本発明の
磁気センサの一つであるホール素子は、磁界でのホール
出力電圧が大きく即ち高感度で、かつ高温まで使用で
き、信頼性も極めて高い。
【０１３６】以上、これまでの結果をまとめると表１〜
表４のようになる。表２および表４中で温度特性を示す
ランクＡは温度特性が非常に優れ、高温においても素子
抵抗値の低下は全く見られない。ランクＢは温度特性は
優れているが、高温において若干の素子抵抗値の低下が
見られるが実用上支障のないものであることを表してい
る。
表４のようになる。表２および表４中で温度特性を示す
ランクＡは温度特性が非常に優れ、高温においても素子
抵抗値の低下は全く見られない。ランクＢは温度特性は
優れているが、高温において若干の素子抵抗値の低下が
見られるが実用上支障のないものであることを表してい
る。
【０１３７】
【表１】
【０１３８】
【表２】
【０１３９】
【表３】
【０１４０】
【表４】
【０１４１】以上、本発明を実施例によって述べたが、
本発明はこれらに限定されるものではなく、さらに、本
発明に基づいた多くの例があり、多様な応用が可能であ
り、これらはすべて本発明の範囲である。
本発明はこれらに限定されるものではなく、さらに、本
発明に基づいた多くの例があり、多様な応用が可能であ
り、これらはすべて本発明の範囲である。
【０１４２】
【発明の効果】以上述べたごとく、本発明によれば、Ａ
ｌ，Ｇａ，Ｉｎ，ＡｓおよびＰからなる群より選択され
るＳｂを含む３元素以上の高抵抗の第一化合物半導体層
を、この層の上に形成されたセンサ層との関係で所定の
格子定数およびバンドギャップエネルギーを有するもの
としたことにより、磁気センサとして、従来にない、高
感度、高出力の磁気センサを得ることができる。また、
本発明において用いられる薄膜形成や素子形成プロセス
は、大量生産が可能であり、工学的に有益な技術であ
る。さらに、例えば、結晶性のよいＩｎx Ｇａ1-x Ａｓ
y Ｓｂ1-y(0< X≦1.0, 0≦y ≦1.0)薄膜層を感磁部とし
たものでは、磁気センサ出力や素子抵抗値の温度依存性
も小さく、また素子抵抗値が高温まで低下しないため、
耐熱性、耐圧も大きく、使用できる温度範囲も広く信頼
性も高い。このため、従来できなかった広い応用が可能
であり、産業上の有用性は計り知れない。
ｌ，Ｇａ，Ｉｎ，ＡｓおよびＰからなる群より選択され
るＳｂを含む３元素以上の高抵抗の第一化合物半導体層
を、この層の上に形成されたセンサ層との関係で所定の
格子定数およびバンドギャップエネルギーを有するもの
としたことにより、磁気センサとして、従来にない、高
感度、高出力の磁気センサを得ることができる。また、
本発明において用いられる薄膜形成や素子形成プロセス
は、大量生産が可能であり、工学的に有益な技術であ
る。さらに、例えば、結晶性のよいＩｎx Ｇａ1-x Ａｓ
y Ｓｂ1-y(0< X≦1.0, 0≦y ≦1.0)薄膜層を感磁部とし
たものでは、磁気センサ出力や素子抵抗値の温度依存性
も小さく、また素子抵抗値が高温まで低下しないため、
耐熱性、耐圧も大きく、使用できる温度範囲も広く信頼
性も高い。このため、従来できなかった広い応用が可能
であり、産業上の有用性は計り知れない。
【図１】本発明の磁気センサの基本となる実施例とし
て、ホール素子の構造を示す断面図および上面図であ
る。
て、ホール素子の構造を示す断面図および上面図であ
る。
【図２】第二の化合物半導体層を有する本発明の他の実
施例を示す断面図である。
施例を示す断面図である。
【図３】第一、及び、第二の化合物半導体層から電子を
供給する構造を有する実施例を示す断面図である。
供給する構造を有する実施例を示す断面図である。
【図４】ＩｎＡｓ層と第一化合物半導体層の界面結合種
を拡大した模式図である。
を拡大した模式図である。
【図５】本発明の磁気センサの１例である磁気抵抗素子
の例を示す断面図および上面図である。
の例を示す断面図および上面図である。
【図６】本発明の磁気センサの１例であるホール素子と
ＩＣ回路の形成されたＳｉＩＣのチップとが同一パッケ
イジ内にモールドされた本発明のハイブリッド磁気セン
サの例を示す模式的断面図である。
ＩＣ回路の形成されたＳｉＩＣのチップとが同一パッケ
イジ内にモールドされた本発明のハイブリッド磁気セン
サの例を示す模式的断面図である。
【図７】本発明の実施例１におけるホール出力電圧の温
度特性を示す特性図である。
度特性を示す特性図である。
【図８】本発明の実施例１における素子抵抗値の温度変
化を示す特性図である。
化を示す特性図である。
【図９】本発明の実施例５におけるホール出力電圧の温
度特性を示す特性図である。
度特性を示す特性図である。
【図１０】本発明の実施例５における素子抵抗値の温度
変化を示した図である。
変化を示した図である。
【図１１】本発明の実施例１２におけるホール出力電圧
の温度特性を示す特性図である。
の温度特性を示す特性図である。
【図１２】本発明の実施例１２における素子抵抗値の温
度変化を示す特性図である。
度変化を示す特性図である。
【図１３】本発明の実施例１７におけるホール出力電圧
の温度特性を示す特性図である。
の温度特性を示す特性図である。
【図１４】本発明の実施例１７における素子抵抗値の温
度変化を示す特性図である。
度変化を示す特性図である。
１ 基板 ２ 第一化合物半導体層 ３ センサ層 ４ オーム性の電極 ５ ボンディングのための電極 ６ 第二化合物半導体層 ７ ドナー不純物 ８ パッシベーション層 ９ ドナー不純物 １０ ショートバー電極 １１ 磁気センサチップ １２ ＳｉＩＣチップ １３ アイランド部 １４ リード １５ ワイヤ １６ モールド樹脂
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岩渕 達郎 静岡県富士市鮫島２番地の１ 旭化成工 業株式会社内 (56)参考文献 特開 平２−194576（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−226778（ＪＰ，Ａ) 特公 平２−61150（ＪＰ，Ｂ２) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H01L 43/06 H01L 43/08
Claims (28)
- 【請求項１】 基板と、該基板上のＡｌ，Ｇａ，Ｉｎ，
ＡｓおよびＰからなる群より選択されるＳｂを含む３元
素以上の高抵抗の第一化合物半導体層と、該層の上に形
成されたセンサ層としてのＩｎＡｓ薄膜層と、該ＩｎＡ
ｓ薄膜層の上に形成された電極からなる磁気センサであ
って、該第一化合物半導体がＩｎＡｓの格子定数の±５
％以内の格子定数を有し、かつ、ＩｎＡｓより大きなバ
ンドギャップエネルギーを有していることを特徴とする
磁気センサ。 - 【請求項２】 基板と、該基板上のＡｌ，Ｇａ，Ｉｎ，
ＡｓおよびＰからなる群より選択されるＳｂを含む３元
素以上の高抵抗の第一化合物半導体層と、該層の上に形
成されたセンサ層としてのＩｎx Ｇａ1-x Ａｓ(0＜x ＜
1.0)薄膜層と、該Ｉｎx Ｇａ1-x Ａｓ薄膜層の上に形成
された電極から成る磁気センサであって、該第一化合物
半導体がＩｎx Ｇａ1-x Ａｓの格子定数の±５％以内の
格子定数を有し、かつ、Ｉｎx Ｇａ1-x Ａｓより大きな
バンドギャップエネルギーを有していることを特徴とす
る磁気センサ。 - 【請求項３】 基板と、該基板上のＡｌ，Ｇａ，Ｉｎ，
ＡｓおよびＰからなる群より選択されるＳｂを含む３元
素以上の高抵抗の第一化合物半導体層と、該層の上に形
成されたセンサ層としてのＩｎx Ｇａ1-x Ａｓy Ｓｂ
1-y(0 ＜x ≦1.0, 0≦y ＜1.0)薄膜層と、該Ｉｎx Ｇａ
1-x Ａｓy Ｓｂ1-y 薄膜層の上に形成された電極からな
る磁気センサであって、該第一化合物半導体がＩｎx Ｇ
ａ1-x Ａｓy Ｓｂ1-y の格子定数の±５％以内の格子定
数を有し、かつ、Ｉｎx Ｇａ1-xＡｓy Ｓｂ1-y より大
きなバンドギャップエネルギーを有していることを特徴
とする磁気センサ。 - 【請求項４】 前記センサ層が５０ｎｍ以下の膜厚を有
することを特徴とする請求項１ないし３のいずれかの項
に記載の磁気センサ。 - 【請求項５】 前記センサ層の電子濃度が、５×１０16
〜８×１０18／cm3の範囲であることを特徴とする請求
項１ないし４のいずれかの項に記載の磁気センサ。 - 【請求項６】 前記第一化合物半導体層はＡｌ a1 Ｇａ
1-a1 Ｓｂ（０＜ａ 1 ＜１），ＡｌＡｓ c1 Ｓｂ 1-c1 （０＜
ｃ 1 ≦０．６），ＧａＡｓ c1 Ｓｂ 1-c1 （０＜ｃ 1 ≦０．
６）およびＡｌ a1 Ｇａ 1-a1 Ａｓ c1 Ｓｂ 1-c1 （０＜ａ 1 ＜
１，０＜ｃ 1 ≦０．６）からなる群より選択される化合
物半導体を含むことを特徴とする請求項１ないし５のい
ずれかの項に記載の磁気センサ。 - 【請求項７】 前記第一化合物半導体層にドナー不純物
がドープされていることを特徴とする請求項１ないし６
のいずれかの項に記載の磁気センサ。 - 【請求項８】 前記センサ層にドナー不純物がドープさ
れていることを特徴とする請求項１ないし７のいずれか
に記載の磁気センサ。 - 【請求項９】 前記ドナー不純物が、Ｓｉ、Ｓ、Ｇｅ、
Ｓｅのいずれかであることを特徴とする請求項７または
８に記載の磁気センサ。 - 【請求項１０】 前記センサ層としてのＩｎＡｓ層の上
面に、高抵抗の第二化合物半導体層が形成され、該第二
化合物半導体が、前記センサ層としてのＩｎＡｓの格子
定数の±５％以内の格子定数を有し、かつ、ＩｎＡｓよ
り大きなバンドギャップエネルギーを有していることを
特徴とする請求項１記載の磁気センサ。 - 【請求項１１】 前記センサ層としてのＩｎx Ｇａ1-x
Ａｓ層の上面に、高抵抗の第二化合物半導体層が形成さ
れていて、該第二化合物半導体が、前記センサ層として
のＩｎx Ｇａ1-x Ａｓの格子定数の±５％以内の格子定
数を有し、かつ、Ｉｎx Ｇａ1-x Ａｓより大きなバンド
ギャップエネルギーを有していることを特徴とする請求
項２記載の磁気センサ。 - 【請求項１２】 前記センサ層としてのＩｎx Ｇａ1-x
Ａｓy Ｓｂ1-y 層の上面に、高抵抗の第二化合物半導体
層が形成され、該第二化合物半導体が、前記センサ層と
してのＩｎx Ｇａ1-x Ａｓy Ｓｂ1-y の格子定数の±５
％以内の格子定数を有し、かつ、Ｉｎx Ｇａ1-x Ａｓy
Ｓｂ1-y より大きなバンドギャップエネルギーを有して
いることを特徴とする請求項３記載の磁気センサ。 - 【請求項１３】 前記センサ層が５０ｎｍ以下の膜厚を
有することを特徴とする請求項１０ないし１２のいずれ
かの項に記載の磁気センサ。 - 【請求項１４】 前記センサ層の電子濃度が、５×１０
16〜８×１０18／cm3 の範囲であることを特徴とする請
求項１０ないし１３のいずれかの項に記載の磁気セン
サ。 - 【請求項１５】 前記第二化合物半導体層にＡｌa1Ｇａ
1-a1Ａｓc1Ｓｂ1-c1層（０≦ａ１≦１．０， ０≦ｃ１
≦０．６）を利用したことを特徴とする請求項１０ない
し１４のいずれかの項に記載の磁気センサ。 - 【請求項１６】 前記第一化合物半導体層、及び前記第
二化合物半導体層の両方、もしくはいずれか一方にドナ
ー不純物がドープされていることを特徴とする請求項１
０ないし１５のいずれかの項に記載の磁気センサ。 - 【請求項１７】 前記センサ層にドナー不純物がドープ
されていることを特徴とする請求項１０ないし１６のい
ずれかに記載の磁気センサ。 - 【請求項１８】 前記ドナー不純物が、Ｓｉ、Ｓ、Ｇ
ｅ、Ｓｅのいずれかであることを特徴とする請求項１６
または１７に記載の磁気センサ。 - 【請求項１９】 前記磁気センサがホール素子であるこ
とを特徴とする請求項１ないし１８のいずれかの項に記
載の磁気センサ。 - 【請求項２０】 前記磁気センサが磁気抵抗素子である
ことを特徴とする請求項１ないし１８のいずれかに記載
の磁気センサ。 - 【請求項２１】 基板の上にセンサ層となるＩｎＡｓの
格子定数の±５％以内の格子定数を有しかつＩｎＡｓよ
り大きいバンドギャップエネルギーを持ちＡｌ，Ｇａ，
Ｉｎ，ＡｓおよびＰからなる群より選択されるＳｂを含
む３元素以上の高抵抗の第一化合物半導体層を形成する
工程と、該層の上にセンサ層としてのＩｎＡｓ層を形成
する工程と、該ＩｎＡｓ層を加工する工程と、該ＩｎＡ
ｓ層の上に複数のオーム性電極を形成する工程を有する
ことを特徴とする磁気センサの製造方法。 - 【請求項２２】 基板の上にセンサ層となるＩｎx Ｇａ
1-x Ａｓの格子定数の±５％以内の格子定数を有しかつ
Ｉｎx Ｇａ1-x Ａｓより大きいバンドギャップエネルギ
ーを持ちＡｌ，Ｇａ，Ｉｎ，ＡｓおよびＰからなる群よ
り選択されるＳｂを含む３元素以上の高抵抗の第一化合
物半導体層を形成する工程と、該層の上にセンサ層とし
てのＩｎx Ｇａ1-x Ａｓ(0＜x ＜1.0)層を形成する工程
と、該Ｉｎx Ｇａ1-x Ａｓ層を加工する工程と、該Ｉｎ
x Ｇａ1-x Ａｓ層の上に複数のオーム性電極を形成する
工程を有することを特徴とする磁気センサの製造方法。 - 【請求項２３】 基板の上にセンサ層となるＩｎx Ｇａ
1-x Ａｓy Ｓｂ1-y の格子定数の±５％以内の格子定数
を有しかつＩｎx Ｇａ1-x Ａｓy Ｓｂ1-y より大きいバ
ンドギャップエネルギーを持ちＡｌ，Ｇａ，Ｉｎ，Ａｓ
およびＰからなる群より選択されるＳｂを含む３元素以
上の高抵抗の第一化合物半導体層を形成する工程と、該
層の上にセンサ層としてのＩｎx Ｇａ1-x Ａｓy Ｓｂ
1-y(0 ＜x ≦1.0 , 0 ≦y ＜1.0)層を形成する工程と、
該Ｉｎx Ｇａ1-x Ａｓy Ｓｂ1-y層を加工する工程と、
該Ｉｎx Ｇａ1-x Ａｓy Ｓｂ1-y 層の上に複数のオーム
性電極を形成する工程を有することを特徴とする磁気セ
ンサの製造方法。 - 【請求項２４】 前記センサ層の上面に該センサ層の格
子定数の±５％以内の格子定数を有しかつ前記センサ層
より大きいバンドギャップエネルギーを持つ高抵抗の第
二化合物半導体層を形成する工程を有する事を特徴とす
る請求項２１ないし２３のいずれかの項に記載の磁気セ
ンサの製造方法。 - 【請求項２５】 基板と、該基板の上に形成されたＡ
ｌ，Ｇａ，Ｉｎ，ＡｓおよびＰからなる群より選択され
るＳｂを含む３元素以上の高抵抗の第一化合物半導体層
と該層の上に形成されたセンサ層としてのＩｎＡｓ薄膜
層と該ＩｎＡｓ薄膜層の上に形成された電極とからなる
磁気センサであって、該第一化合物半導体がＩｎＡｓの
格子定数の±５％以内の格子定数を有し、かつ、ＩｎＡ
ｓより大きいバンドギャップエネルギーを持つ磁気セン
サと、増幅回路を備えたＳｉＩＣ（シリコンモノリシッ
ク集積回路）チップとが同一パッケイジ内でモールドさ
れていることを特徴とするハイブリッド磁気センサ。 - 【請求項２６】 基板と、該基板の上に形成されたＡ
ｌ，Ｇａ，Ｉｎ，ＡｓおよびＰからなる群より選択され
るＳｂを含む３元素以上の高抵抗の第一化合物半導体層
と該層の上に形成されたセンサ層としてのＩｎx Ｇａ
1-x Ａｓ（０＜ｘ＜１．０）薄膜層と該Ｉｎx Ｇａ1-x
Ａｓ薄膜層の上に形成された電極とからなる磁気センサ
であって、該第一化合物半導体がＩｎx Ｇａ1-x Ａｓの
格子定数の±５％以内の格子定数を有し、かつ、Ｉｎx
Ｇａ1-x Ａｓより大きいバンドギャップエネルギーを持
つ磁気センサと、増幅回路を備えたＳｉＩＣ（シリコン
モノリシック集積回路）チップとが同一パッケイジ内で
モールドされていることを特徴とするハイブリッド磁気
センサ。 - 【請求項２７】 基板と、該基板の上に形成されたＡ
ｌ，Ｇａ，Ｉｎ，ＡｓおよびＰからなる群より選択され
るＳｂを含む３元素以上の高抵抗の第一化合物半導体層
と該層の上に形成されたセンサ層としてのＩｎx Ｇａ
1-x Ａｓy Ｓｂ1-y （０＜ｘ≦１．０，０≦ｙ＜１．
０）薄膜層と該Ｉｎx Ｇａ1-x Ａｓy Ｓｂ1-y 薄膜層の
上に形成された電極とからなる磁気センサであって、該
第一化合物半導体がＩｎx Ｇａ1-x Ａｓy Ｓｂ1-y の格
子定数の±５％以内の格子定数を有し、かつ、Ｉｎx Ｇ
ａ1-x Ａｓy Ｓｂ1-y より大きいバンドギャップエネル
ギーを持つ磁気センサと、増幅回路を備えたＳｉＩＣ
（シリコンモノリシック集積回路）チップとが同一パッ
ケイジ内でモールドされていることを特徴とするハイブ
リッド磁気センサ。 - 【請求項２８】 前記センサ層の上面に第二化合物半導
体層が形成され、該第二化合物半導体層が前記センサ層
の格子定数の±５％以内の格子定数を有し、かつ、前記
センサ層より大きいバンドギャップエネルギーを持つこ
とを特徴とする請求項２５ないし２７のいずれかの項に
記載のハイブリッド磁気センサ。
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| JP4-178707 | 1992-07-06 | ||
| JP4-178706 | 1992-07-06 | ||
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| JP4189750A JP2793440B2 (ja) | 1991-07-16 | 1992-07-16 | 磁気センサおよびその製造方法 |
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-
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- 1992-07-16 JP JP4189750A patent/JP2793440B2/ja not_active Expired - Lifetime
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