专利名称：具有成环连接的霍尔效应区的电子器件的制作方法
技术领域：
本发明的实施方式涉及一种电子器件和检测方法。具体地，该电子器件可以是用于检测诸如磁场或物体内部机械应力的物理量的传感器件。
背景技术：
电子器件可用于检测或测量物理量。为检测或测量平行于例如半导体芯片表面的磁场强度和方向，可使用垂直霍尔器件。大多数垂直霍尔器件遭受着这样的事实用于消除霍尔器件的零点误差的旋转电流(spinning current)法不能很好地工作。采用旋转电流方案(spinning current scheme)的已知方法,可以获得约ImT的零点残余误差。这种相当差的偏移行为的原因可在垂直霍尔器件的不对称性中找到。尽管知道如何连接四个垂直霍尔器件来改善对称性，但接触电阻仍会导致残余不对称性。
可检测或测量的另一物理量是物体(诸如衬底，具体地，半导体衬底)内部的机械应力。为此，可使用具有与霍尔器件类似的结构的电子器件。事实上，可足以稍微修改合适的霍尔器件的一些内部连接来获得机械应力传感器。

发明内容
本发明的实施方式提供了一种电子器件，包括η个霍尔效应区，其中η>1，其中，该η个霍尔效应区彼此隔离。该电子器件包括在η个霍尔效应区的表面内或表面上的至少八个接触。该接触包括各霍尔效应区的第一接触和第二接触。对于k=l至η-l,第(k+Ι)个霍尔效应区的第一接触连接至第k个霍尔效应区的第二接触，且第一霍尔效应区的第一接触连接至第η个霍尔效应区的第二接触。该至少八个接触包括至少两个供电接触(supplycontact)和至少两个检测接触(sense contact)。各霍尔效应区包括该至少两个供电接触中的至多一个。此外，各霍尔效应区包括该至少两个检测接触中的至多一个。本发明的其他实施方式提供了一种电子器件，包括如上述定义的第一电子器件和第二电子器件；传感信号(sense signal)评估器，其被配置为连接至第一电子器件的检测接触和第二电子器件的检测接触。该传感信号评估器还被配置为处理差分传感信号，该差分传感信号基于检测接触处提供的第一传感信号和第二传感信号。本发明的其他实施方式提供了一种电子器件，包括彼此隔离的第一霍尔效应区、第二霍尔效应区、第三霍尔效应区和第四霍尔效应区。各霍尔效应区包括在霍尔效应区的表面内或表面上的第一接触、第二接触、供电接触和检测接触。第二霍尔效应区的第一接触连接至第一霍尔效应区的第二接触，以及第一霍尔效应区的第一接触连接至第二霍尔效应区的第二接触，使得在第一霍尔效应区的供电接触与第二霍尔效应区的供电接触之间存在两个电流通路。第四霍尔效应区的第一接触连接至第三霍尔效应区的第二接触，以及第三霍尔效应区的第一接触连接至第四霍尔效应区的第二接触，使得在第三霍尔效应区的供电接触与第四霍尔效应区的供电接触之间存在两个电流通路。供电接触和检测接触沿着电流通路中的每一个顺序布置，使得在供电接触中的两个之间有检测接触中的一个检测接触。第一霍尔效应区与第三霍尔效应区的检测接触之间分接第一差分传感信号，以及第二霍尔效应区与第四霍尔效应区的检测接触之间分接第二差分传感信号。本发明的其他实施方式提供了一种电子器件，包括彼此隔离的四个霍尔效应区，其中，四个霍尔效应区中的每一个包括在霍尔效应区的表面内或表面上的第一接触和第二接触。对于k=l至3，第(k+Ι)个霍尔效应区的第一接触连接至第k个霍尔效应区的第二接触，且第一霍尔效应区的第一接触连接至第四霍尔效应区的第二接触。四个霍尔效应区中的每一个还包括在霍尔效应区的表面内或表面上的供电接触和检测接触中的一个，供电接触或检测接触被配置在霍尔效应区的第一接触与第二接触之间。表面内或表面上形成供电接触的霍尔效应区经由其第一接触和第二接触分别连接至表面内或表面上形成检测接触的两个霍尔效应区，使得供电接触和检测接触沿着至少两个供电接触之间的电流通路被顺序配置，以便至少两个供电接触之间有一个检测接触。各霍尔效应区包括至少两个供电接触中的最多一个。根据本文所公开教导的其他实施方式提供了一种电子器件，包括第一霍尔效应区和第二霍尔效应区、至少四个旋转电流接触以及至少四个环接触的接触 (ring-contacting contact)。第一霍尔效应区和第二霍尔效应区彼此隔离。至少四个旋转电流接触中的至少一个接触形成在第一霍尔效应区和第二霍尔效应区中的每一个的表面内或表面上，并被配置为在旋转电流方案的不同操作阶段(operating phase)期间用作供电接触和检测接触。至少四个环接触的接触中的两个形成在第一霍尔效应区的表面内或表面上，以及至少四个环接触的接触中的两个形成在第二霍尔效应区的表面内或表面上。至少四个环接触的接触经由除第一半导体霍尔效应区和第二半导体霍尔效应区之外的两个连接成对电连接，因此形成了至少两对。每一对包括第一霍尔效应区的一个环接触的接触和第二霍尔效应区的一个环接触的接触，使得第一霍尔效应区和第二霍尔效应区以环状方式电连接。至少四个环接触的接触和这两个连接被配置为使得向第一霍尔效应区的供电接触提供的以及在第二霍尔效应区的另一供电接触处提取的总电流经由这两个连接被分成两个大致相等的流通部分。此外，本发明的实施方式提供了一种检测方法，包括在第一霍尔效应区的表面内或表面上形成的第一供电接触与另一霍尔效应区的表面内或表面上形成的第二供电接触之间连接电源，第一霍尔效应区和另一霍尔效应区是η个霍尔效应区的一部分，其中，对于k=l至n-1，第(k+Ι)个霍尔效应区的第一接触连接至第k个霍尔效应区的第二接触，且第一霍尔效应区的第一接触连接至第η个霍尔效应区的第二接触，使得由电源提供的电流经由两个电流通路从第一供电接触流至第二供电接触。该方法还包括在η个霍尔效应区中的一个的表面内或表面上形成的第一检测接触处和在η个霍尔效应区中的另一个的表面内或表面上形成的第二检测接触处检测传感信号，其中，各霍尔效应区包括至少两个检测接触中的至多一个。此外，该方法包括交换第一供电接触和第一检测接触的临时功能，以及交换第二供电接触和第二检测接触的临时功能，使得电源随后连接在前述第一检测接触和前述第二检测接触之间，其中，电流经由η个霍尔效应区从前述第一检测接触流至前述第二检测接触。最终，该方法包括在前述第一供电接触和前述第二供电接触处检测传感信号；并基于在第一检测接触、第二检测接触、前述第一供电接触和前述第二供电接触处的传感信号来确定输出信号。


本文参照附图来描述本发明的实施方式。图I示出了通过根据本文所公开教导的实施方式的电子器件的示意性截面和该电子器件的相应平面图；图2示出了通过与图I所示电子器件类似的电子器件的示意性截面；图3示出了通过根据本文所公开教导的另一实施方式的电子器件的示意性截面；图4示出了通过根据本文所公开教导的又一实施方式的电子器件的示意性截面；图5示出了通过根据本文所公开教导的另一实施方式的电子器件的示意性截面；图6示出了根据本文所公开教导的另一实施方式的电子器件在测量周期的第一 阶段和第二阶段期间的两个示意性平面图，该电子器件包括四个霍尔效应区；图7示出了以截面图示出图6所示实施方式的四个霍尔效应区内的电位线和电流线的曲线图；图8示出了针对三个不同磁场值示出根据图6所示实施方式的电子器件的四个霍尔效应区表面处的电位以及对应于图7所示电位的截面图的曲线图；图9示出了根据一种具有直线布置的四个霍尔效应区的实施方式的电子器件的示意性平面图；图10示出了根据一种具有四边形布置的四个霍尔效应区的实施方式的电子器件的示意性平面图；图11示出了根据另一具有四边形布置的四个霍尔效应区的实施方式的电子器件的示意性平面图；图12示出了根据一种具有四边形布置的四个霍尔效应区以及具有对角环形结构的实施方式的电子器件的示意性平面图；图13示出了根据另一具有四边形布置的四个霍尔效应区的实施方式的电子器件的示意性平面图；图14示出了根据一种具有四个霍尔效应区的实施方式的电子器件的示意性平面图，四个霍尔效应区中的两个连接成第一环形，并被布置为与连接成第二环形的其它两个霍尔效应区成90度角；图15示出了根据一种类似于图14所示实施方式的具有四个霍尔效应区的实施方式的电子器件的示意性平面图；图16示出了根据一种实施方式的电子器件的示意性平面图，其中，各环形结构包括彼此成90度角布置的两个霍尔效应区；图17示出了根据一种与图16所示实施方式类似的实施方式的电子器件的示意性平面图；图18示出了根据一种包括四边形布置的四个霍尔效应区的实施方式的电子器件的示意性平面图；图19示出了根据一种与图18所示实施方式类似的实施方式的电子器件的示意性平面图；图20示出了根据一种结合了图2和图19所示实施方式的实施方式的电子器件的示意性平面图；图21示出了根据一种与图19所示实施方式类似的实施方式的电子器件的示意性平面图；图22示出了根据一种包括排成一列的四个霍尔效应区的实施方式的电子器件的示意性平面图；图23示出了根据另一包括排成一列的四个霍尔效应区的实施方式的电子器件的示意性平面图；图24示出了根据本文所公开教导的实施方式的电子器件在测量周期的第一阶段和第二阶段期间的两个示意性平面图，该电子器件包括四个霍尔效应区，各霍尔效应区具有单个旋转电流接触；图25示出了根据本文所公开教导的实施方式的电子器件的截面图以及在截面图中示出四个霍尔效应区内的电位和电流密度的曲线图； 图26示出了表示两个不同接触处的电位对磁场强度的曲线图；以及图27示出了根据所公开教导的实施方式的检测方法的示意性流程图。在以下描述中，用相同或类似的附图标记来表示具有相同或等价功能的相同或等价的一个或多个元件。
具体实施例方式在以下描述中，阐述了许多细节以提供对本文所公开教导的实施方式的更详尽说明。然而，对于本领域技术人员而言，显然可在没有这些具体细节的情况下实践本文所公开教导的实施方式。除非另外具体指出，否则下文所述不同实施方式的特征可彼此组合。对于大部分，术语“霍尔效应区”和“槽区”在本文中可交换使用。因此，霍尔效应区可以是嵌入衬底中的第一导电类型的槽区或井，或者相反导电类型的槽区。该结构可带来槽区与衬底的电隔离，尤其是在所得pn节反向偏置时。然而，也可以一个槽区包括两个以上霍尔效应区，尤其当霍尔效应区内可产生两个以上相对不同的电流时(因此，有效提供了两个霍尔效应区的某种隔离)。当电子器件包括两个以上霍尔效应区时，这些霍尔效应区可彼此隔离。两个霍尔效应区彼此电隔离可采取几种形式。根据第一隔离形式，两个以上霍尔效应区彼此分离，即，两个相邻霍尔效应区不会在一个以上位置处结合，而是由与霍尔效应区材料不同的材料隔开。作为一种可行选择，槽区可利用通常内衬和/或填充有薄氧化物的沟槽在横向上隔离。作为另一选择，槽区可利用SOI (绝缘体上硅)结构向底部隔离。尽管槽区通常具有单导电类型，但以不均匀方式(即，空间可变)来配置掺杂浓度可能会很有利。以此方式，高浓度掺杂剂可出现在接触区域中，比如通常采用深CMOS槽区接触。作为替代，可推崇不同强度掺杂层的分层，比如采用例如掩埋层的情况。该分层某种程度上可能由于与形成在衬底内的其它电子结构有关的技术原因而产生。随后，即使该分层实际上可能对电子器件、霍尔器件或机械应力传感器不利，电子器件、霍尔器件或机械应力传感器的设计也可能需要与这些情况一致。另一隔离形式可通过减小或基本阻止电流在槽区或井的一个以上子区中流通的措施来实现。例如，可为电流提供替代电流通路，该电流通路具有比原本通过槽区的基本平行的电流通路更低(可能低了几个数量级)的欧姆电阻。具有更低欧姆电阻的电流通路可以是形成在槽区表面内或表面上的导体。在一种实施方式中，霍尔效应区可以是η掺杂半导体，因为这会提供比用P掺杂半导体高出三倍的迁移率，并因此提供了更高的霍尔因子。在一种实施方式中，霍尔效应区的功能部分中的掺杂浓度通常在IO15CnT3至IO17CnT3范围内。用于霍尔效应区的另一可行材料是作为镍铁磁性合金的坡莫合金或类似于坡莫合金的材料。坡莫合金表现出低矫顽力、近零磁致伸缩、高磁导率和显著的各向异性磁电阻。根据所施加磁场的强度和方向，通常可观察到坡莫合金电阻的约5%范围内的变化。可以与发生在半导体中的霍尔效应类似的方式使用该效应来检测和/或测量磁场，且在文献中被称为反常霍尔效应。本文所公开的教导与旋转电流原理的使用有关，其中，供电端和检测端在连续时钟阶段/操作阶段交换。垂直霍尔器件中的检测端响应在其下通过的电流。磁场(平行于芯
片表面且垂直于电流线)可有效上拉或下拉接触(其通常在芯片表面处)处的电位。术语“垂直霍尔效应”或“垂直霍尔器件”可被认为来源于垂直霍尔器件中的霍尔效应在垂直方向上起作用(根据定义，假设衬底表面是水平的情况)这一事实。槽区(或半导体霍尔效应区)端部处的接触通常不会或只有可忽略不计地经历在其下通过的电流线。因此，槽区端部处的接触通常很少用作检测接触。除了霍尔器件有“水平霍尔器件”和“垂直霍尔器件”的分类之外，它们也可就电流在其经历霍尔效应的区域中流动的方向来区分。在使用“垂直电流模式”的霍尔器件中，电流基本在相对于表面(假设其为水平)的垂直方向上流动。在使用“水平电流模式”的霍尔器件中，至少在霍尔效应对电流起作用且可被检测的区域中，电流基本在水平方向(即，平行于(水平)衬底表面)上流动。根据本文所公开教导的电子器件通常(但不一定)使用基本上水平的电流模式。根据所公开的教导，提出器件的电等效(electricalequivalent)为电环(electrical ring)。以此方式,可避免供电接触到霍尔效应区端部的距离在旋转时钟周期期间由于环形不具有外缘而以显著方式改变。如摘要所述，电子器件包括η个霍尔效应区(其中，η>1)，其中，这η个霍尔效应区彼此隔离。该电子器件还包括在η个霍尔效应区表面内或表面上的至少八个接触，其中，这些接触包括各霍尔效应区的第一接触和第二接触。对于k=l至n-1，第(k+Ι)个霍尔效应区的第一接触连接至第k个霍尔效应区的第二接触，且第一霍尔效应区的第一接触连接至第η个霍尔效应区的第二接触。这至少八个接触包括至少两个供电接触和至少两个检测接触。各霍尔效应区包括至少两个供电接触中的至多一个以及至少两个检测接触中的至多一个。霍尔效应区以彼此隔离的方式形成(例如，在同一衬底中，它们之间具有绝缘结构或至少基本无电流的区域，或者在两个不同衬底中)，但电连接至环，从而形成环形结构。电流在第一供电接触处进入环形结构，并在第二供电接触处离开环形结构。由于该环形结构，两个电流通路对第一供电接触与第二供电接触之间的电流可用。两个电流通路在第一供电接触处开始，并在第二供电接触处连接在一起。通常，将着眼于使两个电流通路关于它们的电学性质(诸如电阻、电容、电感等)基本相等或对称。若两个电流通路基本相等或对称，则电流将分成两个基本相等的分电流。因此，术语“环”描述电流流动的拓扑结构。为了沿环往返，一个将首先遵循从第一供电接触到第二供电接触的第一电流通路。随后，一个将遵循从第二供电接触返回第一供电接触的第二电流通路。注意，在往返的第二段上，行进方向与电流流动方向相反，这是根据基于所公开教导的环形结构的定义。尤其在电子器件是垂直霍尔效应器件的情况下，可使用旋转电流方案。在执行旋转电流方案的一个周期期间，在旋转电流周期的第一操作阶段期间形成第一环，以及在旋转电流周期的第二操作阶段期间形成第二环。两个操作阶段的两个环对于电流进入和离开环的接触尤其不同。在各操作阶段，至少六个接触通常在环内用于将η个(B卩，两个以上)霍尔效应区彼此连接的两个供电接触和四个环接触的接触。对于形成在霍尔效应区表面内或表面上的任何检测接触，可以说尽管检测接触的主要目的不是通过电流，但它们还是影响了电流流过衬底。事实上，由于检测接触通常具有比周围衬底更低的电阻，所以电流的一部分实际可以横向方式流过检测接触。所提出的环形连接不同于如下文所说明的两个以上霍尔效应区的并联连接。在并联连接中，一个霍尔效应区的两个以上节点电连接至另一霍尔效应区的两个以上相应节 点。以此方式，这些节点处的电位在两个以上霍尔效应区之间平齐。并联连接结构的两个以上霍尔效应区不是共用主电流通路的一部分，即，在第一供电接触处供给第一霍尔效应区的电流主要不流过第二霍尔效应区，而是通常在第二供电接触处以基本相同的量级离开第一霍尔效应区。相比之下，在本文提出的环形连接中，总电流被分成在霍尔效应区中的一个(即，在其内或其表面上当前形成第一供电接触的霍尔效应区)内的两(基本相等的)部分。总电流的一部分流向至少一个其他霍尔效应区。随后，总电流的一部分流过该至少一个其他霍尔效应区，并最终恰好在离开环形结构之前，在第二供电接触处汇合在一起。以此方式，总电流的经由霍尔效应区的第一接触或第二接触离开霍尔效应区中的一个的一部分进入另一霍尔效应区，使得两个霍尔效应区在接触(经由其进行连接)处遇见总电流的相同部分，经由所述接触作出连接。在一些配置中，诸如η+掩埋层(nBL)的导电区可与霍尔效应区的与第一表面相对的第二表面相邻而存在。根据本文所公开的教导，形成在霍尔效应区的第一表面内或第一表面上的接触与导电区电隔离。具体地，在至少八个接触中的一个与导电区(例如，nBL)之间不存在诸如一个以上η+沉片(sinker)的低欧姆连接。相反，这些接触和导电区通过相对高欧姆的霍尔效应区的至少一部分来分开。换言之，至少八个接触中的一个与导电区之间的电连接经过相应的霍尔效应区或相应霍尔效应区的一部分(通常在垂直方向上)。图I示出了通过根据本文所公开教导的实施方式的电子器件10的示意性截面，并在示意性截面以下示出了同一电子器件的示意性平面图。电子器件10包括第一霍尔效应区11和第二霍尔效应区12。霍尔效应区11和12可通过局部掺杂半导体衬底来形成在半导体衬底中，以获得例如η型半导体材料(η型半导体具有比空穴更多的电子)。供电接触21和检测接触23形成在第一霍尔效应区11的表面上。同样，供电接触22和检测接触24形成在第二霍尔效应区12的表面上。供电接触21、22和检测接触23、24是旋转电流接触，该旋转电流接触被配置为在旋转电流周期的第一操作阶段期间用作供电接触，以及在旋转电流周期的第二操作阶段期间用作检测接触，或相反。图I描绘了对应于旋转电流周期的第一时钟阶段的配置中的电子器件。电流在旋转电流接触21 (第一供电接触)处进入第一霍尔效应区11，并在所示配置中连接至地电位的旋转电流接触22 (第二供电接触)处离开第二霍尔效应区12。两个旋转电流接触23和24被配置为在第一时钟阶段期间用作检测接触。在第二时钟阶段，两个旋转电流接触23和24被配置为用作供电接触，且之前的供电接触21和22被配置为用作检测接触。因此，接触21和23之间以及接触22和24之间具有高度对称性可能会很有利。图I所示电子器件10还包括四个环接触的接触31、32、33和34。在本公开其它部分或文本段落中，环接触的接触也被称为相应霍尔效应区的“第一接触”和“第二接触”。环接触的接触31和34利用导电连接41电连接。环接触的接触32和33利用另一导电连接42彼此电连接。以此方式，两个霍尔效应区11和12以环状方式连接。环接触的接触不同于旋转电流接触。图I中，环接触的接触31至34被置于比旋转电流接触21至24更接近霍尔效应区11、12中的一个的端部。这使得在第一时钟阶段期间旋转电流接触21处输入的电流沿环的第一电流通路和沿环的第二电流通路流动，直到它在旋转电流接触22处离开环。可做出的另一观察是，电流在它进入和离开电环结构的相同接触处进入和离开两个霍尔效应区11、12。换言之，在两个供电接触21和22之间流过电子器件的电流沿环结构传导。通常，两个供电接触21和22之间有两个导电通路(电流通路)，并且电流将呈现对应于两个导电通路的电阻的电流分布。第一导电通路从供电接触21向右，经由环接触的接触32和33 以及连接42导向(且可能部分通过)检测接触24下方的第二半导体区12，并最终传导至供电接触22。第二导电通路从供电接触21向左至(且可能部分通过)检测接触23下方，且经由环接触的接触31和34以及连接41导向第二霍尔效应区12，并最终传导至供电接触22。第一导电通路和第二导电通路各自包括通过霍尔效应区11、12的部分。在图I所示实施方式中，在第一霍尔效应区和第二霍尔效应区内的部分的总长度约等于第一导电通路和第二导电通路。连接41和42与霍尔效应区11、12相比可以是相对很低的欧姆电阻。所有这些引起了在第一导电通路与第二导电通路间基本均衡的电流分布。此外，环接触的接触31至34可以相对很大，以使得与环的连接欧姆电阻很低，并减小了跨过环接触的接触31至34的电压降。两个环接触的接触中的至少一个可具有在该至少一个环接触的接触与霍尔效应区之间的用于低欧姆连接的大有效表面。电流经由连接41和42在相同方向上流动，即从第一霍尔效应区11流向第二霍尔效应区12。电流进入霍尔效应区11、12的供电接触21配置在第一霍尔效应区11处，而电流离开霍尔效应区11、12的电流供电接触配置在第二霍尔效应区12处。电流流过半导体霍尔效应器件区11、12的方向、电流进入和离开电子器件的方向基本上是一种设计选择，且可以修改。此外，例如在旋转电流方案的可选第三操作阶段和可选第四操作阶段期间，电流方向可相反。成环连接的的一个效果是，电流以相反方向在检测接触23、24下方通过，使得由于霍尔效应，在检测接触中的一个处的电位由于磁场存在而升高，而在另一检测接触处的电位降低。然而，两个检测接触处于不同的共模电位。这意味着(即使)在无磁场存在的情况下，检测接触23和24处的电位一般也不相等检测接触23处的电位更接近电源正极的电位(其连接至供电接触21)，而检测接触24处的电位更接近地电位(其连接至供电接触 22)。第一霍尔效应区和第二霍尔效应区可关于对称轴或对称面对称。第一霍尔效应区的两个环接触的接触和第二霍尔效应区的两个环接触的接触也可关于对称轴或对称面对称。图I中，例如，电子器件的第一对称轴或对称面可位于第一霍尔效应区11与第二霍尔效应区12之间，以及仅对霍尔效应区11的第二对称轴或对称面可位于接触21和23之间。有关电子器件10的对称性，应当注意，可能通常不一定在供电接触与检测接触之间区分，因为这些通常仅是相应的旋转电流接触的暂时功能。相反，为评估电子器件的对称性，可能通常在旋转电流接触与环接触的接触之间进行区分。从图I和后续一些图中可以看出，第一霍尔效应区和第二霍尔效应区11、12可沿直线布置。该直线可沿第一霍尔效应区和第二霍尔效应区11、12的纵轴延伸，使得纵轴基本一致。第一半导体霍尔效应器件和第二半导体霍尔效应器件在该情况下纵向偏移。因此，针对该电子器件结构，第一霍尔效应区11的第一端和第二霍尔效应区12的第二端是外端，以及第一霍尔效应区11的第二端和第二霍尔效应区12的第一端是内端。图I所示电子器件10包括两个霍尔效应区，即n=2。至少两个供电接触21、22中的供电接触21形成在第一霍尔效应区11的表面内或表面上，以及至少两个供电接触21、22中的另一供电接触22形成在第二霍尔效应区12的表面内或表面上。此外，至少两个检测接触23、24中的检测接触23形成在第一霍尔效应区11的表面内或表面上，以及至少两个检测接触23、24中的另一检测接触24形成在第二霍尔效应区12的表面内或表面上。
在图I所示电子器件10中，第一霍尔效应区11包括第一端和第二端。类似地，第二霍尔效应区12包括第一端和第二端。第一接触31、33和第二接触32、34比供电接触21、22和检测接触23、24 (在第一操作阶段期间)中的任一个更接近第一霍尔效应区和第二霍尔效应区11、12中相应的一个的第一端和第二端中的一个。描述图I所示电子器件10的另一方式如下电子器件包括两个霍尔效应区11、
12。在第一霍尔效应区11内，或在其表面上，形成至少一个内侧接触(或者内部接触或内接触)。在图I所示实施方式中，两个内侧接触21、23形成在第一霍尔效应区11的表面上。第二霍尔效应区12也包括至少一个内侧接触，且具体地，形成在第二霍尔效应区12的表面处的两个内侧接触22、24。内侧接触21至24被配置为用作供电接触，以及以交替方式用作检测接触。内侧接触21至24属于至少四个旋转电流接触，其中至少一个接触形成在第一霍尔效应区和第二霍尔效应区的表面内或表面上。内侧接触21至24被配置为在旋转电流方案的不同操作阶段期间用作供电接触和检测接触。此外，第一霍尔效应区11包括两个边缘接触31、32。第二霍尔效应区12包括两个其它边缘接触33、34。边缘接触31至34属于至少四个环接触的接触(也被指定为霍尔效应区的第一接触和第二接触)，其中两个形成在第一霍尔效应区的表面内或表面上，以及其中两个形成在第二霍尔效应区的表面内或表面上。连接41和42以成对方式连接属于不同霍尔效应区的两个边缘接触，即，连接41连接边缘接触31和34，而连接42连接边缘接触32和33。因此，各对包括第一霍尔效应区的一个环接触的接触和第二霍尔效应区的一个环接触的接触，使得第一霍尔效应区和第二霍尔效应区以环状方式电连接。至少四个环接触的接触以及两个连接被配置为使得供给第一霍尔效应区的供电接触以及在第二霍尔效应区的另一供电接触处提取(或者相反)的总电流被分为经由两个连接流通的两个基本相等的部分(就大小而言)。术语“边缘接触”和“内侧接触”是指布置在霍尔效应区11和12的表面内或表面上的接触的相对位置“内侧接触”通常具有至少两个邻居，例如，(i )两个其它内侧接触，或(ii )两个边缘接触，或者(iii ) 一个其它内侧接触和一个边缘接触。边缘接触通常位于比任何其它接触更接近附近的霍尔效应区的特定端部，且通常只具有一个相邻的内侧接触。图2示出了通过根据本文所公开教导的实施方式的电子器件2的示意性截面。以与图I类似的方式可从图2的示意性截面很容易得出相应的平面图。两个霍尔效应区11和12布置在单个长槽区内，该槽区具有大的外接触31、34和中心处的一个大接触32。尽管在单个槽区内，但两个霍尔效应区可被视为彼此隔离，尤其是在考虑电流流过槽区的方式时。大接触32可具有比槽区更低的电阻，使得绝大多数电流有效地流过接触32，尤其是在接触32相对很长以及无n+掩埋层(nBL)存在时。在该定义下，两个霍尔效应区11、12隔离，尽管它们在物理上合并为一个大槽区。换言之，以接触32的形式(相当于图I的接触32、33和连接42)为电流提供了低欧姆通路，使电流基本避开接触32下方的槽区(因此产生基本无电流的区域)，从而实现左右槽区部分的有效隔离。通常，接触32在X方向上越长，左槽区与右槽区之间的电隔离(根据上述给出的定义)越好。旋转电流接触21至24以对应于旋转电流周期的第一时钟阶段的方式连接。与图I所示实施方式相比，图2所示电子器件2具有略微减少的对称性，但却占用更小空间。略微减少了对称性的原因在于，沿环结构的两个导电通路中的一个包括以连接41的形式的外部连接，而另一导电通路通过将图I所示的两个环接触的接触32、33合并为图2的单个环接触的接触32来闭合。环接触的接触31、32和34的长度应大于井(即，霍尔效应区11)的深度。中心环接触的接触32通常具有比霍尔效应区11内的材料更高的导电率，使得从供电接触21流向供电接触22的电流大部分在环接 触的接触32内流通，而不是在它下方流通。第一霍尔效应区11和第二霍尔效应区12基本上分别在它们的第一端和第二端中的一个处合并。在该情况下，第一霍尔效应区和第二霍尔效应区11和12在它们的图I中彼此面对的端部处合并。形成在第一霍尔效应区11的表面内或表面上的第一环接触的接触32以及形成在第二半导体霍尔效应区12的表面内或表面上的相应的第一环接触的接触33也结合在一起。可替代地，图2所示的大接触32可被分为与图I所示接触类似的两个较小接触32、33。随后，这两个较小接触可利用导线(即，连接42)连接。这意味着，图I的配置仅通过彼此靠近霍尔效应区11和12直至它们合并而做了略微修改。然而，接触32和33从霍尔效应区11、12的端部略微缩回，使得接触32、33不合并。最终的电子器件将具有比图2所示电子器件更好的对称性，因为来自霍尔效应区的电流必须流经连接41和42。接触32和33之间的间距越大，左右槽区部分之间的隔离越好。图3示出了通过根据本文所公开教导的另一实施方式的电子器件10的示意性截面。以与图I类似的方式可从图3的示意性截面很容易得出相应的平面图。与图I所示实施方式相比，环接触的接触31至34 (在其他地方也被称为第一接触和第二接触)不与槽区
11、12的端部齐平。两个环接触的接触(例如，环接触的接触31和32或者33和34)或第一霍尔效应区和第二霍尔效应区11、12中的至少一个的所有四个接触31至34被置于离开霍尔效应区的第一端和第二端的一定距离处，其中，它们形成在该霍尔效应区的表面内或表面上。在图2所示电子器件2中，外接触31和34也不与槽区11的端部齐平，但它们可以齐平。通过移动环接触的接触31至34略微离开霍尔效应区11、12的端部，可预期降低作用于霍尔效应区11、12内的电流分布的边界效应。由于制造误差，边界效应可能在第一端和第二端处不同，因此成为潜在的不对称来源。尤其当利用局部掺杂半导体衬底来形成霍尔效应区11、12时，霍尔效应区11、12的端部可能受制造容差的影响，该制造容差可能会影响电流分布。由于半导体中的非线性电压-电流关系，这些不对称性可能导致旋转电流原理的残余偏差。采用残余偏差，我们的意思是，在旋转电流序列的各操作阶段测量的输出电压的组合并不是完全无零点误差的。因此，应尽可能地减小电子器件中的不对称性。图4示出了通过根据本文所公开教导的另一实施方式的电子器件10的示意性截面。以与图I类似的方式可从图4的示意性截面很容易得出相应的平面图。每个霍尔效应区11、12的两个环接触的接触(或边缘接触)31、32、33、34中的至少一个包括由间隙隔开的两个以上接触部分。在根据图4的实施方式中，图I至图3所示的大接触31至34已采用部分浮接或通过导线短接的几个较小接触来取代。这几个较小接触通常由空隙或间隙来隔开，该空隙或间隙可根据现代CMOS/BiCMOS工艺或类似技术中的现有技术状态，用氧化物来填充。因此，之前的图I至图3所示的大接触已被分成部分浮接或者用导线短接的几个较小接触。图4的电子器件10包括在第一霍尔效应区11的第一端附近的两个短路环接触的接触31、在第一霍尔效应区11的第二端附近的两个短路环接触的接触32、在第二霍尔效应区12的第一端附近的两个短路环接触的接触33、以及在第二霍尔效应区12的第二端附近的两个短路环接触的接触34。此外，电子器件10包括多个浮接接触51、52、53和54，这些浮接接触可被视为环接触的接触(或边缘接触)31至34的一部分。浮接接触51至54位于两个霍尔效应区11、12中的一个的表面处，环接触的接触31至34中的一个与两个霍尔效应区11、12中的所述一个的最接近所讨论环接触的接触的端部之间。浮接接触可以使 霍尔效应区内的电流分布更均匀地分布或一致，并因此更加对称。其他浮接接触也可被置于边缘接触与内侧接触之间或者内侧接触之间。它们可被用于将电流拉至更接近表面，这可在半导体工艺具有一些高导电掩埋层时尤其有利。电子器件10可包括形成在第一霍尔效应区和第二霍尔效应区11、12中的至少一个的表面内或表面上的至少一个浮接接触。电子器件10可包括n+掺杂掩埋层(nBL)，它在大多数图中未示出。然而，一般地，除非另外明确指出，否则根据本文所公开教导的任何电子器件均可包括η.掺杂掩埋层。图5示出了通过根据本文所公开教导的另一实施方式的电子器件的示意性截面。以与图I类似的方式可从图5的示意性截面很容易得出相应的平面图。电子器件10包括在第一霍尔效应区和第二霍尔效应区11、12下方的掩埋层71、72。引入浮接接触61、62、63、64,65和66来防止过量电流向下流进掩埋层71、72。在第一霍尔效应区11处且从左侧起，浮接接触63被布置在环接触的接触31与旋转电流接触23之间。浮接接触61被布置在旋转电流接触23 (检测接触)与旋转电流接触21 (供电接触)之间。浮接接触65被布置在旋转电流接触(供电接触)21与环接触的接触32之间。在第二半导体霍尔效应区12处且从左侧起，浮接接触66被布置在环接触的接触33与旋转电流接触(检测接触)24之间。浮接接触64被布置在旋转电流接触24 (检测接触)与旋转电流接触22 (供电接触)之间。浮接接触62被布置在旋转电流接触(供电接触)22与环接触的接触34之间。在第一操作阶段期间，两个电流供电接触21和22位于两个不同霍尔效应区中。在第二操作阶段期间，对于两个供电接触23和24也是同样。当霍尔效应区包括掩埋层或邻近掩埋层时，这种配置的优势会变得显而易见各霍尔效应区可具有其自身的掩埋层，从而在两个供电接触21和22或者23和24之间不会经由共用掩埋层而产生直接短路。相反，若两个供电接触21和22或者23和24将被布置在同一霍尔效应区处，或者若两个霍尔效应区共享共用掩埋层，则可能经由掩埋层发生两个供电接触之间的短路该掩埋层随后通常将处于约等于供电电压的一半(被称为电源的负电源电位)的电位。采用所提出的在不同霍尔效应区表面内或表面上具有供电接触(且无共用连续掩埋层)的结构，至少大大减少了短路，因为连接至正电源电位的霍尔效应区掩埋层被拉至约供电电压的2/3，以及连接至负电源电位的另一霍尔效应区的另一掩埋层被拉至约供电电压的1/3 (二者均被称为电源的负电源电位)。因此，通过将掩埋层分成两个不连接的掩埋层来减小掩埋层的短路效应。通常，人们试图避免经由掩埋层的短路，因为这一短路会消耗大量电流，却对霍尔效应贡献不大。图6示出了根据本文所公开教导的另一实施方式的电子器件100在测量周期的第一阶段(上图)和第二阶段(下图)期间的两个示意性顶视图或平面图，该电子器件100包括四个霍尔效应区11、12、13、14。以与图I类似的方式可从图6的示意性平面图很容易得出相应的截面图。该实施方式除其他之外满足以下两个要求( I)允许电流在检测接触下方通过。因此，磁场(平行于芯片表面且垂直于电流线)可有效上拉或下拉检测接触(其在芯片表面处)处的电位。·
(2)器件的电等效为电环。因此，能避免或至少减少最外供电接触到器件的端部的距离在旋转电流时钟周期期间改变。从图6可以看出，电子器件100还包括第三霍尔效应区13和第四霍尔效应区14，它们以类似于第一霍尔效应区11和第二霍尔效应区12的环状方式电连接。实际上，第一霍尔效应区和第二霍尔效应区11、12及其相关接触和连接形成相当于图I所示以及结合其所述的电子器件的第一基本电子器件10-1。类似地，第三霍尔效应区和第四霍尔效应区
13、14及其相关接触和连接形成类似于图I所示电子器件的第二基本电子器件10-2。第一基本电子器件和第二基本电子器件10-1、10-2之间的差别在于，在第二基本电子器件10-2(图6的右半部所示)中，当与图6的左半部所示的第一基本电子器件10-1相比较时，交换了供电接触25、26和检测接触27、28。第一霍尔效应区和第二霍尔效应区11和12、相关旋转电流接触21至24、以及相关环接触的接触31至34形成第一环结构。第三霍尔效应区和第四霍尔效应区13和14、相关旋转电流接触25至28、以及相关环接触的接触35至38形成第二环结构。基于第一环结构或基本电子器件10-1内(例如，在第一操作阶段期间检测接触23处)的第一电位以及第二环结构或基本电子器件10-2内(例如，在第一操作阶段期间检测接触27处)的第二电位来确定电子器件100的输出信号。图6所示配置可被视为纵向配置。图6所示电子器件100具有四个槽区或霍尔效应区11、12、13和14。槽区11至14彼此隔离。各槽区具有四个接触两个外接触31和32、33和34、35和36、37和38以及两个内接触23和21、24和22、27和25、28和26。槽区经由它们的外接触(环接触的接触)31至38分别用导线41、42和43、44以电环形状成对连接。两个环彼此隔离。上图示出了在旋转电流周期的第一时钟阶段期间电子器件100如何连接至电源。在左环或第一基本电子器件10-1 (包括槽区11和12)中，供电端21和22是内接触中的右侧内接触，以及检测端23和24是内接触中的左侧内接触。在右环或第二基本电子器件10-2中，供电端25和26是内接触中的左侧内接触，以及检测端27和28是内接触中的右侧内接触。因此，供电端和检测端21至28是内接触，而槽区11至14经由外接触31至38连接成环，从而，若内接触21至28中的某一个当前被用作检测接触，则电流可在其下方通过。
两个环或基本电子器件10-1、10-2可与以虚线示出的短路81和82结合在一起在两个基本电子器件10-1、10-2中，连接靠近地端22和26的外接触31、34和36、37。类似地，在两个基本电子器件10-1、10-2中，连接靠近供电端21和25的外接触32、33和35、38。因此，电子器件100还可包括至少一个电交叉连接，其在第一基本电子器件10-1的环接触的接触中的一个与第二基本电子器件10-2的环接触的接触中的等价环接触的接触之间。注意，只要器件一致(无不匹配)，则不会有电流流过线81、82。因此，该设置仍可被视为包括两个单独的环结构。供电端21、22、25和26可连接至电压源(voltage supply)或电流源(currentsupply),在后者情况下,两个端可连接在一起或者不连接。图6的下图示出了在旋转电流周期的第二时钟阶段期间电子器件100可如何连接。旋转电流接触23、24、27和28现用作供电接触，而旋转电流接触21、22、25和26作为检测接触。根据图6所示实施方式，输出电压或信号不是在同一基本电子器件10-1、10-2的·两个槽区之间分接，而是在属于不同的基本电子器件10-1、10-2的槽区之间分接。具体地，差分输出电压/信号通常在不同的共模电位处分接。第二环结构的两个其他槽区13、14满足产生差分输出电压的功能。图7示出了以截面图示出图6所示实施方式的具有如阶段I的连接且无短路81和82的四个霍尔效应区11至14内的电位和电流线的曲线图。图7所示曲线图基于在磁场强度OT处对该结构的电位和电流密度的仿真结果。已为仿真而选择的其它参数为槽区为6. 5 μ m深、9. 7 μ m宽(垂直于绘图平面)和9 μ m长。各接触为I μ m长和9. 7 μ m宽。各槽区底部是高导电性的(例如，n+掺杂掩埋层nBL)。注意，在槽区底部隔离的情况下，根据本文所公开教导的电子器件(例如，垂直霍尔器件)也能工作。在旋转电流周期的第一时钟阶段期间，IV电压被施加在第一环结构的供电接触21和22之间以及第二环结构的供电接触25和26之间，图7示出了在此期间对霍尔效应区表面处的电位和电流密度的仿真。在环接触的接触31至38处，可观察到包括在约O. 4V与O. 6V之间的中间电压。电流线表示为应用旋转电流方案，电流分布基本对称。图8示出了针对三个不同磁场值示出根据图7所示实施方式的电子器件的四个霍尔效应区11至14的表面处的电位的曲线图。注意，在位置χ=+/-1. 7Χ10_5πι(+/-17μπι)的接触23和28处的电位随正磁场而增加，而在位置χ=+/_0. 7Χ 10_5m(+/-7 μ m)的接触24和27处的电位随正磁场而降低。两个差分电压可被分接约O. 75V的共模电位处的差分电压和约O. 25V的共模电位处的另一差分电压。磁灵敏度约为27. 5mV/V/T。各环结构在宽度
9.7μπι处具有约4. 22kQ的电阻。若我们引入短路81、82 (相当于上述图6的厚虚线)，则电位与图8所示电位极其相似，但磁灵敏度略微降低至25. 5mV/V/T，而器件中更高度的对称性减小了残余偏差(等于在旋转电流序列之后由于器件的非线性和电路缺陷而向左的偏差)。以下图9至图23所示的实施方式示出了有关霍尔效应区11至14的布局的各种配置，对于二阶效应(诸如布线/配线(wiring/cabling)量、所需空间、热电效应、自场(selffield)、匹配等)，各种配置不相同。图9示出了根据一种具有直线布置(B卩，纵向配置)的四个霍尔效应区的实施方式的电子器件100的示意性平面图。以与图I类似的方式可从图9的示意性平面图很容易得出相应的截面。图9示出了在旋转电流周期的第一时钟阶段期间的配置。该配置可以简明形式描述如下各环的两个槽区在单轴上直线布置，且两个环在同一轴上直线布置。包括霍尔效应区11和12的第一基本电子器件或环结构10-1与图6所示电子器件的第一环结构基本相同。包括霍尔效应区13和14的第二基本电子器件或环结构10-2与图6的电子器件100的第二环结构的不同之处在于供电接触25、26和检测接触27、28已交换了它们的位置，即图9中，供电接触25、26是霍尔效应区13和14的内接触的右侧接触。可测量两个差分传感信号，具体地，两个差分电压。第一差分电压在i)形成在第一基本电子器件10-1的第一霍尔效应区11的表面处的检测接触23与ii)形成在第二基本电子器件10-2的第一霍尔效应区13的表面处的检测接触27之间测量。因此，以基本电子器件旋转方式测量差分电压。第二差分电压在iii)形成在第一基本电子器件10-1的第二霍尔效应区12的表面处的检测接触24与iv)形成在第二基本电子器件10-2的第二霍尔效应区14的表面处的检测接触28之间测量。注意，图9所示配置不会明显响应y方向(即，绘图平面内垂直于电子器件10纵轴 的方向)上的磁场。原因在于，y方向上的均勻磁场使电位在用于确定各差分霍尔信号的检测接触(例如，检测接触23和27或检测接触24和28)处以相同方式升高或降低。然而，图9所示结构能够检测形成该结构的半导体晶体内的机械应力。事实上，通过仅在一个环处反转电源的极性，电子器件可被配置为测量磁场或者机械应力。如本文所公开的电子器件
10、100因此还包括机械应力传感器。假如满足上述有关电源极性的条件，则结合用于检测磁场的电子器件所声明和/或描述的特征通常也适用于机械应力传感器。四个槽区11至14可如上布置成单条直线，但它们也可布置成2X2的矩阵，如图10至图12所示。图10至图12中的图示出了各种电子器件100在操作阶段I期间它们的配置的平面图；在阶段2中，人们必须简单将供电端与检测端交换。图10至图12所示的所有配置对于霍尔信号基本相同，但它们对于热电和压电干扰却不同。图10至图12所示的这些配置通过仅平移槽区而产生，未执行旋转或镜像对称放置。图10示出了根据一种具有四边形布置的四个霍尔效应区的实施方式的电子器件100的示意性平面图。以与图I类似的方式可从图10的示意性平面图很容易得出相应的截面。图10所示配置可被视为横向配置。第一基本电子器件或环结构10-1包括布置在直线上的两个槽区11、12。第二基本电子器件或环结构10-2包括布置在与第一环结构的直线平行的另一直线上的两个其他槽区13、14。槽区11和13在垂直于上述直线和另一直线的方向上彼此基本对齐。类似地，槽区12和14在垂直于该直线和另一直线的方向上彼此基本对齐。第一差分电压在所对齐的槽区11和13 (具体地，第一基本电子器件10-1的检测接触23与第二基本电子器件10-2的检测接触27)之间分接。第二差分电压在所对齐的槽区12和14之间(具体地，在第一基本电子器件10-1的检测接触24与第二基本电子器件10-2的检测接触28之间)分接。在一种实施方式中，以基本电子器件旋转方式测量差分电压。图11示出了根据另一具有四边形布置的四个霍尔效应区的实施方式的电子器件100的示意性平面图。以与图I类似的方式可从图11的示意性平面图很容易得出相应的截面。图11所示配置可被视为横向配置。图11所示实施方式类似于图10所示实施方式，除了以下差异在第二基本电子器件10-2中，供电接触的极性被反转，且差分电压在第一基本电子器件10-1的第一槽区11与第二基本电子器件10-2的第二槽区14之间对角分接，以及在第一基本电子器件10-1的第二槽区12与第二基本电子器件10-2的第一槽区13之间对角分接。以基本电子器件旋转方式测量差分电压。图12示出了根据一种具有四边形布置的四个霍尔效应区11至14以及具有对角环结构的实施方式的电子器件100的示意性平面图。以与图I类似的方式可从图12的示意性平面图很容易得出相应的截面。图12所示配置可被视为对角偏移配置。第一基本电子器件10-1形成对角环结构，并包括左上槽区11和右下槽区12。第二基本电子器件10-2形成另一环结构，并包括右上槽区13和左下槽区14。以基本电子器件旋转方式测量差分电压。第二霍尔效应区12相对于第一霍尔效应区11纵向和横向偏移。对于第二基本电子器件10-2，霍尔效应区14相对于霍尔效应区13纵向和横向偏移。可选择地，图10至图12所示实施方式可包括短接电路(或者“短路”或桥接电路)81 和 82。根据仅具有单个环结构的基本电子器件10，该单个环结构的第一霍尔效应区和第 二霍尔效应区11、12可并排放置，或者横向偏移。因此，第一霍尔效应区的第一端和第二霍尔效应区的第二端可以相邻，且反之亦然。通常，第一霍尔效应区和第二霍尔效应区11、12被拉长，且具有纵轴。在第一霍尔效应区和第二霍尔效应区11、12的并排配置中，第二霍尔效应区12相对于第一霍尔效应区11基本在垂直于第一霍尔效应区11的纵轴且平行于第一霍尔效应区11的表面的方向上平移。图13示出了根据另一响应形成霍尔效应区的半导体晶体内的机械应力的实施方式的电子器件100的示意性平面图。以与图I类似的方式可从图13的示意性平面图很容易得出相应的截面。电子器件或机械应力传感器包括两个基本电子器件10-1、10-2，这两个基本电子器件共具有四边形布置的四个霍尔效应区11至14。该实施方式具有与图10所示实施方式相同的一些特征。从图10得出，两个环结构在图13的实施方式中基本相同。两个差分电压分接在第一环结构与第二环结构之间环结构内基本相同的位置处的检测接触之间各槽区11至14的内接触的左侧内接触。注意，由于霍尔效应，磁场可能影响检测接触23、24处的电位。然而，这些检测接触23、24处的电位基本以相同方式受影响，使得当基于检测接触23、24处的两个电位来确定差分信号时，电位的霍尔效应相关的分量彼此基本抵消。磁场不会或者仅可忽略地影响所述差分信号。相反，该差分信号主要是半导体晶体内的机械应力的函数。以此方式，可降低机械应力传感器的输出信号中霍尔效应和磁场的影响。为此，响应垂直霍尔效应的霍尔效应区11至14具有基本抵消磁场对机械应力传感器的输出信号的影响的效果。也可以将四个槽区11至14布置成单列，且还有几种顺序(从上至下)的组合，下文(图22和图23)将更详细说明。图14示出了根据一种具有四个霍尔效应区11至14的实施方式的电子器件100的示意性平面图。以与图I类似的方式可从图14的示意性平面图很容易得出相应的截面。图14所示配置可被视为成角配置,且响应机械应力。两个霍尔效应区11和12布置在同一直线上，且属于形成环结构的第一基本电子器件10-1。两个霍尔效应区13和14布置在另一非平行直线上，且属于形成环结构的第二基本电子器件10-2。具体地，第二基本电子器件10-2的霍尔效应区13、14相对于第一基本电子器件10-1的霍尔效应区11、12以90度角(其它角度也可以)放置。以基本电子器件旋转方式测量两个差分电压。通常，输出信号是平行于芯片表面的两个磁场分量的线性组合。这些线性组合的系数取决于沿着其放置两个环的直线之 间的角度。图15示出了根据一种类似于图14所示实施方式(S卩，成角配置)的具有四个霍尔效应区11至14的实施方式的电子器件100的示意性平面图(顶视图)。然而，图15中第二基本电子器件10-2的旋转电流接触在第一时钟阶段期间具有与图14不同的功能。具体地，第二基本电子器件10-2中的供电接触在旋转电流方案的第一操作阶段期间是各霍尔效应区13、14中从上起第二接触。在第一基本电子器件10-1的第一槽区11的检测接触与第二基本电子器件10-2的第一槽区13的检测接触之间测量第一差分电压U1。在第一基本电子器件10-1的第二槽区12的检测接触与第二基本电子器件10-2的第二槽区14的检测接触之间测量第二差分电压U2。第一差分电压Ul与-Bx+By成比例，即，x方向和y方向上的磁场分量的第一线性组合。第二差分电压U2与Bx - By成比例，即，X方向和y方向上的磁场分量的第二线性组合。注意，U2基本等于负的U1，S卩，U2=U1 (当忽略误差时)。以与图I类似的方式可从图15的示意性平面图很容易得出相应的截面。图16示出了根据一种实施方式的电子器件100的示意性顶视图，其中，各基本电子器件10-1、10-2包括彼此成90度角(其它角度也可以)放置的两个霍尔效应区。因此，该实施方式使用在布局中各环或基本电子器件10-1、10-2的两个槽区相对于彼此旋转了例如90度的配置。可测量两个差分电压Ul和U2。在图16所示情况下，在属于第一基本电子器件10-1的槽区11与属于第二电子器件10-2的槽区13之间测量第一差分电压Ul。在属于第一基本电子器件10-1的槽区12与属于第二基本电子器件10-2的槽区14之间测量第二差分电压U2。第一差分电压Ul与项_2By成比例。第二差分电压与项2Bx成比例。以与图I类似的方式可从图16的示意性平面图很容易得出相应的截面。第二环也可相对于第一环整体旋转某个角度则U2与2Bx不成比例，而是取决于第二环(基本电子器件10-2)相对于第一环(基本电子器件10-1)的精确角度位置的磁场分量Bx和By的某个线性组合。具有几个在不同角度位置处的这样的配置，系统可通过由这些系统提供的信号的适当线性组合来重构Bx和By。对于所有这些配置，可以纯平移地移动各槽区的位置，以将它们布置成列或直线或者甚至插指配置。这可以改善由于热电电压导致的匹配和误差。注意，输出信号可以在电压域(如图15和图16所给出，诸如Ul、U2···)，然而，人们也可短接检测引脚来测量短路电流11、12、…，根据Ul=Ril*Il、U2=Ri2*I2、...(其中，Ril、Ri2等表示各电学配置中器件的内部电阻)，这些短路电流携带了与电压相同的信息。若器件的电压-电流特性(零磁场处)为线性，则Ul和Il彼此对应，并在整个旋转电流周期内给出相同的残余偏差。然而，若器件的电流-电压特性为非线性，则电流域中信号的残余偏差通常应比电压域中更精确，因为非线性电流-电压特性降低了非线性效应。图17示出了根据一种与图16所示实施方式类似的实施方式的电子器件100的示意性平面图。图16和图17所示实施方式之间的差异在于，槽区11至14的第一接触和第二接触大于供电/检测接触21至28。在根据图16和图17的两个实施方式中，属于相同基本电子器件10-1、10-2的槽区在形成例如90度角的不同轴线上布置。以与图I类似的方式可从图17的示意性平面图很容易得出相应的截面。
图18示出了根据一种包括四边形布置的四个霍尔效应区11至14的实施方式的电子器件100的示意性平面图。以与图I类似的方式可从图18的示意性平面图很容易得出相应的截面。对于第一基本电子器件和第二基本电子器件10-1、10-2的配置，图18所示实施方式具有纵向配置，因为右侧基本电子器件10-2配置在左侧(第一)基本电子器件10-1的纵轴延长线上。第一基本电子器件10-1包括相对于彼此横向放置的槽区11和12。第二基本电子器件10-2包括相对于彼此也横向放置的槽区13和14。两个基本电子器件10-1、10-2布置在沿四个槽区11至14的纵向延伸的直线上，即，两个环结构在四个槽区11至14的纵向上对齐。图18的实施方式可简要描述如下各基本电子器件(或者环)10-1、10-2的两个槽区彼此平行但在不同直线上，且两个环彼此相邻。图18所示实施方式的更详细描述揭示了该电子器件包括彼此隔离的第一霍尔效应区11、第二霍尔效应区12、第三霍尔效应区13和第四霍尔效应区14。各霍尔效应区11至14包括在各个霍尔效应区11至14的表面内或表面上的第一接触、第二接触、供电接触和检测接触。第二霍尔效应区12的第一接触33连接至第一霍尔效应区11的第二接触32，以及第一霍尔效应区11的第一接触31连接至第二霍尔效应区12的第二接触34，使得在第一霍尔效应区11的供电接触21与第二霍尔效应区12的供电接触22之间存在两个电流通路。以类似方式，第四霍尔效应区14的第一接触37连接至第三霍尔效应区13的第二接触36，以及第三霍尔效应区13的第一接触 35连接至第四霍尔效应区14的第二接触38，使得在第三霍尔效应区13的供电接触25与第四霍尔效应区14的供电接触26之间存在两个电流通路。供电接触21、22、25、26和检测接触23、24、27、28 (在第一操作阶段)沿着电流通路中的每一个顺序配置，使得在供电接触中的两个之间有检测接触中的一个检测接触。第一差分传感信号分别在第一霍尔效应区和第三霍尔效应区11和13的检测接触23和27之间分接，以及第二差分传感信号分别在第二霍尔效应区和第四霍尔效应区12和14的检测接触24和28之间分接。图19示出了根据一种与图18所示实施方式类似的实施方式的电子器件100的示意性顶视图。此外，示出了在第一时钟阶段期间电子器件100的配置。在第二时钟阶段期间的配置在图21中示出，并可通过交换供电接触和检测接触来演变。第一基本电子器件 ο-l (左环)的两个井或槽区11、12以二维方式布置。以相同方式，第二基本电子器件(右环)10-2的井或槽区13、14以二维方式布置。第二基本电子器件10-2中的电位分布基本为第一基本电子器件10-1中的电位分布相对于位于第一基本电子器件10-1右侧(即，基本邻近且平行于第二连接42)的镜像轴(或对称轴)的镜像形式。连接41至44在图19所示实施方式中不包括导线或带状线，而是通过环接触的接触31至38的延伸或延长来提供，以桥接第一基本电子器件10-1的第一霍尔效应区和第二霍尔效应区11和12之间的间隙，以及作适当变通，桥接第二基本电子器件10-2的第一霍尔效应区和第二霍尔效应区13和14之间的间隙。以与图I类似的方式可从图19的示意性平面图很容易得出相应的截面。高共模差分信号在检测接触23和27之间分接。检测接触23是第一基本电子器件 ο-l的一部分，以及检测接触27是第二基本电子器件10-2的一部分。此外，低共模差分信号在检测接触24 (第一基本电子器件10-1的一部分)和28 (第二基本电子器件10-2的一部分)之间分接。图20示出了根据一种结合了图2和图19所示实施方式的实施方式的电子器件的示意性顶视图。以与图I类似的方式可从图20的示意性平面图很容易得出相应的截面。在图19所示实施方式的开始，可结合左右槽区以节省空间。这产生了两个长槽区11、12。第一基本电子器件10-1 (左环)和第二基本电子器件10-2 (右环)在环接触的接触32、33、35和38处经由在图20所示实施方式中形成一片的连接42和43短接。在该后者情况下，两个外环接触的接触31和36可以短接或者不短接。在具体的时钟阶段注入电流的两个旋转电流接触或端21和25也可短接(类似地，在第二时钟阶段期间旋转电流接触22和26可短接)。图20所示实施方式也可描述如下第一霍尔效应区11和第三霍尔效应区13分别在它们的第一端和第二端中的一个处合并。同样，第二霍尔效应区12和第四霍尔效应区14分别在它们的第一端和第二端中的一个处合并。图21示出了根据图19所示实施方式的电子器件100在第二时钟阶段期间的示意性顶视图。以与图I类似的方式可从图21的示意性平面图很容易得出相应的截面。以下述方式提供电流电流在旋转电流接触23和27 (现用作供电接触)处进入。在第二时钟阶
段期间也用作供电接触的旋转电流接触24和28连接至地电位。第一差分信号在旋转电流接触21和25 (现用作检测接触)之间分接。第一差分接触21和25 二者为高共模。第二差分信号在旋转电流接触22和26 (现用作检测接触)之间分接。第二差分接触22和26 二者为低共模。图22示出了根据一种包括排成一列的四个霍尔效应区的实施方式的电子器件100的示意性平面图。以与图I类似的方式可从图22的示意性平面图很容易得出相应的截面。第一基本电子器件10-1包括霍尔效应区11和12。第二基本电子器件10-2包括霍尔效应区13和14。第二基本电子器件10-2被配置成相对于第一基本电子器件10-1横向放置。两个差分信号以基本电子器件旋转方式分接。在第一基本电子器件10-1 (图22的上环)的第一槽区11处的检测接触23与第二基本电子器件10-2 (图22的下环)的第一槽区13处的检测接触27之间测量第一差分信号。在第一基本电子器件10-1 (上环)的第二槽区12处的检测接触24与第二基本电子器件10-2 (下环)的第二槽区处的检测接触28之间测量第二差分信号。图23示出了根据另一包括排成一列的四个霍尔效应区的实施方式的电子器件100的示意性平面图，其中，基本电子器件10-1、10-2相对于彼此交错或者同轴，S卩，同轴配置。以与图I类似的方式可从图23的示意性平面图很容易得出相应的截面。第一基本电子器件10-1包括槽区11和12，以及第二基本电子器件10-2包括槽区13和14。第一基本电子器件10-1是围绕第二基本电子器件10-2的外环，因此，第二基本电子器件10-2形成内环。在第一基本电子器件10-1 (图23的外环)的第一槽区11处的检测接触23与第二基本电子器件10-2 (图23的内环)的第一槽区13处的检测接触27之间测量第一差分信号。在第一基本电子器件10-1 (外环)的第二槽区12处的检测接触24与第二基本电子器件10-2 (内环)的第二槽区处的检测接触28之间测量第二差分信号。图24示出了根据本文所公开教导的实施方式的电子器件10在测量周期的第一阶段和第二阶段期间的两个示意性顶视图，该电子器件包括四个霍尔效应区，各霍尔效应区具有单个旋转电流接触。以与图I类似的方式可从图24的示意性平面图很容易得出相应的截面。该实施方式使用四个隔离的槽区11至14，各槽区具有三个接触每个槽区的两个外接触和每个槽区的一个内接触。内接触被用作旋转电流霍尔探测序列的连续阶段的检测端或供电端。四个槽区用它们的外接触线连接在一起以形成环。第一槽区11包括作为外接触的两个环接触的接触31和32以及作为内接触的旋转电流接触23。第二槽区12包括作为外接触的两个环接触的接触33和34以及作为内接触的旋转电流接触21。第三槽区13包括作为外接触的两个环接触的接触35和36以及作为内接触的旋转电流接触24。第四槽区14包括作为外接触的两个环接触的接触37和38以及作为内接触的旋转电流接触22。第一时钟阶段期间，在检测接触23和24之间测量一个差分信号。在第二时钟阶段，与第一时钟阶段相比，环接触的接触31至38不作改变。然而，旋转电流接触21至24将它们各自的功能从供电接触改变为检测接触，且反之亦然。因此，电流当前在旋转电流接触23处被供给第一槽区11，以流过四个槽区11、12、13、14和连接41、42直至供电接触24，在供电接触24处电流离开槽区13。如上文所说明，电流以基本均匀的方式分布，从而遵循经由连接41的顺时针方向上的第一导电通路，以及遵循经由连接42的逆时针方向上的另一导电通路。该配置确保电流能在检测接触下方通过，以便最好地利用霍尔效应。同时，该结构在交换检测端和供电端的情况下基本上完全对称，以便抵消偏差。·在图24所示实施方式中，除了相应的第一接触31、33、35、37和相应的第二接触32、34、36、38之外，至少两个供电接触21、22以及至少两个检测接触23、24形成在霍尔效应区11至14的表面内或表面上，使得至少三个接触形成在各霍尔效应区11至14的表面内或表面上。其表面内或表面上形成检测接触的霍尔效应区(即，在旋转电流周期的第一操作阶段的霍尔效应区11和13)在其表面内或表面上形成供电接触的两个霍尔效应区(B卩，在旋转电流周期的第一操作阶段的霍尔效应区12和14)之间。从图24可以看出，电子器件100包括彼此隔离的四个霍尔效应区11至14。四个霍尔效应区11至14中的每一个包括在各个霍尔效应区的表面内或表面上的第一接触和第二接触。对于k=l至3，第(k+Ι)个霍尔效应区的第一接触33、35、37分别连接至第k个霍尔效应区的第二接触32、34、36。第一霍尔效应区11的第一接触31连接至第四霍尔效应区14的第二接触38。四个霍尔效应区11至14中的每一个还包括在霍尔效应区表面内或表面上的供电接触21、22和检测接触23、24中的一个，供电接触21、22或检测接触23、24被置于各个霍尔效应区的第一接触31、33、35、37与第二接触32、34、36、38之间。其表面内或表面上形成供电接触的霍尔效应区分别经由其第一接触和第二接触连接至其表面内或表面上形成检测接触的两个霍尔效应区，使得供电接触和检测接触沿着至少两个供电接触21、22之间的电流通路顺序配置，从而在至少两个供电接触21、22之间有一个检测接触23或24。各霍尔效应区11至14包括至少两个供电接触21、22中的至多一个。图24所示电子器件的优势在于其高度的对称性。具体地，两个旋转电流阶段的共模电压基本相同。图25示出了根据本文所公开教导的另一实施方式的具有连接至环的两接触槽区的电子器件10的示意性截面图。此外，图25还示出了仿真电位分布和仿真电流密度分布。以与图I类似的方式可从图25的示意性截面很容易得出相应的平面图。在该示意性截面中，可以看出，电流经由旋转电流接触21提供给电子器件。电流在槽区13和14的旋转电流接触22处离开电子器件。假设I方向(垂直于绘图平面)上有具体的非零磁场，当电流从右向左经过各自槽区(如槽区11和13中)时，电流被推向槽区底部。相反，当电流从左向右经过各自槽区(如槽区12和14中)时，电流被推向槽区顶部，并因此接近检测接触。在该实施方式中，检测接触和环接触的接触23、24重合。换言之，至少两个供电接触21、22中的各供电接触与至少一个霍尔效应区的第一接触和第二接触(S卩，环接触的接触)中的至少一个重合,且其中，至少两个检测接触23、24中的各检测接触与至少一个霍尔效应区的第一接触和第二接触中的至少一个重合。该电子器件包括四个霍尔效应区，使得霍尔效应区中的每一个均具有发明内容中提到的至少八个接触中的两个。通常，各霍尔效应区具有一个供电接触和一个检测接触。因此，当考虑接触沿着电流通路的顺序时，检测接触位于两个供电接触之间(连接两个霍尔效应区的检测接触计为一个检测接触，即，霍尔效应区11处的检测接触23和霍尔效应区14处的检测接触24计为一个检测接触)。因此，在旋转电流方案的第一操作阶段期间，在连接槽区11和14的第一成环连接的Cl与连接槽区12和13的第二成环连接的C3之间测量差分信号。为仿真的目的，已使用了线性模型。在施加在接触21和22之间的IV供电电压处，Cl处观察到的电压(相对于基准电位)基本等于C3处观察到的电压(相对于相同基准 电位)，即，在By=O (即，y方向上无磁场)处，VC1=VC3=488. 483mV。相比之下，在y方向上的磁场强度By=IT处，C3处相比零磁场情况的电压差为VC3-488. 483mV=-0. 09626mV。同时，Cl处相比零磁场情况的电压差为VCl-488.483mV=0. 1136mV。因此，总磁灵敏度为113. 6 μ V-(-96. 26 μ V) =210 μ V/V/T，这相当于相对很差的磁灵敏度。据推测，每个槽区两接触的电子器件的很差磁灵敏度的原因在于以下事实-洛伦兹力不能对信号产生足够影响洛伦兹力只能够略微将电流线朝深度方向延伸，或者略微将电流线推向表面；然而，洛伦兹力不会出现能引起两个接触之间的电流分布。图26示出了表示两个不同接触处的电位对磁场强度的曲线图。上线表示在位于x=l. 6X 10_5m的接触(即，连接至连接Cl的接触23)处的电压对磁场强度的演变曲线。下线表示在位于x=l. OX 10_6m的接触(即，连接至连接C3的接触24)处的电压对磁场强度的演变曲线。可以看出，在磁场强度IT处，Cl与C3之间的电压差约为2Χ10_4ν=200μ V。采用所有上述电路，人们还可改变供电电压的符号，以及同时反置输出电压这给出了第三时钟阶段和第四时钟阶段，第三时钟阶段和第四时钟阶段也常见于整个旋转电流时钟周期内。此外，电子器件还可包括旋转电流控制器，其被配置为控制至少一个旋转电流接触，使其功能在具体时间间隔期间作为电源供电接触或检测接触。图27示出了根据所公开教导的实施方式的检测方法的示意性流程图。该方法包括动作92,在动作92期间，电源连接在形成在第一霍尔效应区的表面内或表面上的第一供电接触与形成在第η个霍尔效应区的表面内或表面上的第二供电接触之间。对于k=l至n-1，第(k+Ι)个霍尔效应区的第一接触连接至第k个霍尔效应区的第二接触。此外，第一霍尔效应区的第一接触连接至第二接触，使得由电源提供的电流经由两个电流通路从第一供电接触流向第二供电接触。暂时，电源保持连接至第一供电接触和第二供电接触。随后，如带有附图标记94的框所示，在η个霍尔效应区中的一个的第一检测接触处以及在η个霍尔效应区中的另一个的第二检测接触处检测传感信号。第一检测接触形成在η个霍尔效应区中的所述霍尔效应区的表面内或表面上。第二检测接触形成在η个霍尔效应区中的所述另一霍尔效应区的表面内或表面上。各霍尔效应区具有至少两个检测接触中的至多一个，即，霍尔效应区可具有零个或一个检测接触(单个检测接触可被分成两个以上部分的互连接触)。检测传感信号的动作可包括采样检测接触处的电位值(涉及基准电位)或测量流入检测接触或者流出检测接触的电流。如此获得的传感信号可被暂时存储或提供给采样保持电路，直到在进一步处理期间使用它。该方法继续在检测方法的动作96处，交换第一供电接触和第一检测接触的临时功能。类似地，交换第二供电接触和第二检测接触的临时功能。临时功能的交换可总结如下(前述)第一供电接触变为新的第一检测接触。(前述)第二供电接触变为新的第二检测接触。(前述)第一检测接触变为新的第一供电接触。(前述)第二检测接触变为新的第二供电接触。交换使得电源被连接在前述第一检测接触与前述第二检测接触之间。电流经由η个霍尔效应区从前述第一检测接触流向前述第二检测接触。对于供电接触与检测接触的交换，应当注意，供电接触和检测接触通常是多用途接触，其可在旋转电流方案的第一操作阶段期间提供作为供电接触的临时功能，以及在旋转电流方案的第二操作阶段期间提供作为检测接触的另一临时功能，或者相反。这一概念也适用于有关电子器件、霍尔效应器件或机械应力传感器的大多数实施方式。换言之，作为供电接触或检测接触的接触命名指的是接触的临时功能。供电/检测接触的临时功能在旋 转电流方案的一个周期过程期间可以改变。在动作98处，在前述第一供电接触(新的第一检测接触)和前述第二供电接触(新的第二检测接触)处检测传感信号。随后，基于第一检测接触、第二检测接触、前述第一供电接触和前述第二供电接触处的传感信号来确定输出信号，如流程图中带有附图标记99的框所示。输出信号可以是在动作94和97期间已采集的传感信号的线性组合。以此方式，η个霍尔效应区的不对称性对输出信号的影响可被有效降低，这反过来致使零点误差减小。尽管已在装置背景下描述了一些方面，但显然这些方面也代表了对相应方法的描述，其中，块或者器件对应于方法步骤或者方法步骤的特征。类似地，在方法步骤背景下描述的方面也代表了对相应装置的相应块或项目或者特征的描述。该方法步骤的一些或者全部可通过硬件装置(例如，微处理器、可编程计算机或电子电路)来执行(或使用)。在一些实施方式中，最重要方法步骤中的某一个或多个可通过这一装置来执行。上述实施方式仅是为了说明本发明的原理。需要理解，本文所述配置和细节的修改和变更对于本领域技术人员而言将是显而易见的。因此，其意在仅通过所附专利权利要求的范围来限定，而不是通过以本文实施方式的描述和说明的方式所呈现的具体细节来限定。
权利要求
1.一种电子器件,包括 整数η个霍尔效应区，其中η>1，其中，所述η个霍尔效应区彼此隔离； 其中，所述电子器件包括在所述η个霍尔效应区的表面内或表面上的至少八个接触，其中，所述接触包括各个霍尔效应区的第一接触和第二接触； 其中，对于k=l至η-1，第(k+1)个霍尔效应区的第一接触连接至第k个霍尔效应区的第二接触，且第一霍尔效应区的第一接触连接至第η个霍尔效应区的第二接触； 其中，所述至少八个接触包括至少两个供电接触和至少两个检测接触； 其中，各个霍尔效应区包括所述至少两个供电接触中的一个；以及 其中，各个霍尔效应区包括所述至少两个检测接触中的一个。
2.根据权利要求I所述的电子器件，其中，η=2，使得所述η个霍尔效应区包括第一霍尔效应区和第二霍尔效应区， 其中，所述至少两个供电接触中的一个形成在所述第一霍尔效应区的表面内或表面上，以及所述至少两个供电接触中的另一个形成在所述第二霍尔效应区的表面内或表面上，以及 其中，所述至少两个检测接触中的一个形成在所述第一霍尔效应区的表面内或表面上，以及所述至少两个检测接触中的另一个形成在所述第二霍尔效应区的表面内或表面上。
3.根据权利要求2所述的电子器件，其中，所述第一霍尔效应区包括第一端和第二端，以及其中，所述第二霍尔效应区包括第一端和第二端， 其中，所述第一霍尔效应区和所述第二霍尔效应区的所述第一接触和所述第二接触分别比所述至少两个供电接触和所述至少两个检测接触更接近所述第一霍尔效应区和所述第二霍尔效应区中的相应一个的所述第一端和所述第二端中的一个。
4.根据权利要求2所述的电子器件，其中，所述第一霍尔效应区和所述第二霍尔效应区各自包括第一端和第二端，且其中，所述第一霍尔效应区和所述第二霍尔效应区的所述第一接触和所述第二接触比所述供电接触和所述检测接触中的至少一个离所述第一霍尔效应区和所述第二霍尔效应区中的相应一个的所述第一端和所述第二端中的至少一个更远。
5.根据权利要求I所述的电子器件，其中，η=4， 其中，除相应的第一接触和第二接触之外，所述至少两个供电接触和所述至少两个检测接触形成在所述霍尔效应区的表面内或表面上，使得至少三个接触形成在各个霍尔效应区的表面内或表面上，以及 其中，其表面内或表面上形成有检测接触的霍尔效应区利用所述第一接触和所述第二接触电连接在其表面内或表面上形成有供电接触的两个霍尔效应区之间。
6.根据权利要求I所述的电子器件，其中，η=4，其中，所述至少两个供电接触中的每个供电接触与至少一个霍尔效应区的所述第一接触和所述第二接触中的至少一个重合，以及其中，所述至少两个检测接触中的每个检测接触与至少一个霍尔效应区的所述第一接触和所述第二接触中的至少一个重合。
7.根据权利要求I所述的电子器件，其中，所述至少两个供电接触和所述至少两个检测接触形成一组至少四个旋转电流接触，所述至少四个旋转电流接触中的每一个被配置为在旋转电流方案的第一操作阶段期间用作所述至少两个供电接触中的一个，以及在旋转电流方案的第二操作阶段期间用作所述至少两个检测接触中的一个，或相反。
8.根据权利要求I所述的电子器件，其中，所述电子器件关于至少一个中心平面对称。
9.根据权利要求I所述的电子器件，还包括至少一个浮接接触，所述浮接接触形成在所述霍尔效应区中的至少一个的表面内或表面上。
10.根据权利要求I所述的电子器件，其中，各个霍尔效应区包括第一端和第二端，以及其中，所述霍尔效应区中的至少两个并排放置，使得所述至少两个霍尔效应区中的一个的所述第一端邻近相邻霍尔效应区的所述第二端，且反之亦然。
11.根据权利要求I所述的电子器件，其中，所述霍尔效应区中的至少两个沿直线放置。
12.根据权利要求I所述的电子器件，其中，所述霍尔效应区中的至少两个相对于彼此成非零角放置。
13.根据权利要求I所述的电子器件，其中，所述霍尔效应区中的至少一个相对于至少一个其他霍尔效应区纵向和横向偏移。
14.根据权利要求I所述的电子器件，其中，所述霍尔效应区关于横向几何结构、纵向几何结构、材料和材料性质中的至少一个基本相同。
15.根据权利要求I所述的电子器件，其中，霍尔效应区的表面内或表面上的所有接触沿直线布置。
16.根据权利要求I所述的电子器件，其中，各个霍尔效应区具有长度和垂直于所述长度的宽度，且所述长度大于所述宽度。
17.根据权利要求I所述的电子器件，其中，霍尔效应区中相邻接触之间的间距是所述霍尔效应区的深度的1/5至5倍的量级。
18.根据权利要求I所述的电子器件，其中，关于相应霍尔效应区的长度方向上的各个接触的尺寸是所述相应霍尔效应区的深度的1/5至5倍的量级。
19.根据权利要求I所述的电子器件，其中，所述第一接触和所述第二接触、所述至少两个供电接触和所述至少两个检测接触中的至少一个接触是欧姆接触。
20.根据权利要求I所述的电子器件，还包括旋转电流控制器，其被配置为根据旋转电流方案来控制所述至少两个供电接触和所述至少两个检测接触，将单个接触的分操作阶段定义的功能用作所述两个供电接触中的一个或所述两个检测接触中的一个。
21.—种电子器件,包括 第一电子器件和第二电子器件，其中，所述第一电子器件和所述第二电子器件中的每一个包括 整数η个霍尔效应区，其中η>1，其中，所述η个霍尔效应区彼此隔离； 其中，所述电子器件包括在所述η个霍尔效应区的表面内或表面上的至少八个接触，其中，所述接触包括各个霍尔效应区的第一接触和第二接触； 其中，对于k=l至η-1，第(k+1)个霍尔效应区的第一接触连接至第k个霍尔效应区的第二接触，且第一霍尔效应区的第一接触连接至第η个霍尔效应区的第二接触； 其中，所述至少八个接触包括至少两个供电接触和至少两个检测接触； 其中，各个霍尔效应区包括所述至少两个供电接触中的一个；以及其中，各个霍尔效应区包括所述至少两个检测接触中的一个；以及 传感信号评估器，其被配置为连接至所述第一电子器件的检测接触和所述第二电子器件的检测接触，且还被配置为处理差分传感信号，所述差分传感信号基于在所述检测接触处提供的第一传感信号和第二传感信号。
22.根据权利要求21所述的电子器件，其中，所述第一电子器件和所述第二电子器件相对于彼此根据以下配置中的一个放置纵向配置、横向配置、成角配置、对角偏移配置和同轴配置。
23.根据权利要求21所述的电子器件，其中，所述电子器件是霍尔效应器件，且其中，所述至少两个检测接触相对于所述至少两个供电接触以霍尔效应区内经过所述至少两个检测接触中的第一个的电流具有与另一霍尔效应区内经过所述至少两个检测接触中的第二个的电流基本相反的方向的方式来布置，由此，所述霍尔效应器件对平行于所述霍尔效应区的表面且垂直于所述电流流动方向的磁场敏感。
24.根据权利要求21所述的电子器件，其中，所述电子器件是机械应力传感器，且其中，所述至少两个检测接触相对于所述至少两个供电接触以霍尔效应区内经过所述至少两个检测接触中的第一个的电流具有与另一霍尔效应区内经过所述至少两个检测接触中的第二个的电流基本相同的方向的方式来布置，由此，所述机械应力传感器对所述霍尔效应区内的机械应力敏感。
25.—种电子器件,包括 彼此隔离的第一霍尔效应区、第二霍尔效应区、第三霍尔效应区和第四霍尔效应区，各个霍尔效应区包括在所述霍尔效应区的表面内或表面上的第一接触、第二接触、供电接触和检测接触； 其中，所述第二霍尔效应区的所述第一接触连接至所述第一霍尔效应区的所述第二接触，以及所述第一霍尔效应区的所述第一接触连接至所述第二霍尔效应区的所述第二接触，使得在所述第一霍尔效应区的所述供电接触与所述第二霍尔效应区的所述供电接触之间存在两个电流通路； 其中，所述第四霍尔效应区的所述第一接触连接至所述第三霍尔效应区的所述第二接触，以及所述第三霍尔效应区的所述第一接触连接至所述第四霍尔效应区的所述第二接触，使得在所述第三霍尔效应区的所述供电接触与所述第四霍尔效应区的所述供电接触之间存在两个电流通路； 其中，所述供电接触和所述检测接触沿所述电流通路中的每一个顺序布置，使得在所述供电接触中的两个之间有所述检测接触中的一个检测接触；以及 其中，在所述第一霍尔效应区和所述第三霍尔效应区的所述检测接触之间分接第一差分传感信号，以及在所述第二霍尔效应区和所述第四霍尔效应区的所述检测接触之间分接第二差分传感信号。
26.根据权利要求25所述的电子器件， 其中，所述电流通路中的每一个通过所述第一霍尔效应区、所述第二霍尔效应区、所述第三霍尔效应区和所述第四霍尔效应区中的一个的在检测接触位置处的检测接触， 其中，在所述第一霍尔效应区和所述第二霍尔效应区的所述供电接触之间的第一电流通路中的所述检测接触位置在所述第一霍尔效应区的所述第一接触和所述第二霍尔效应区的所述第二接触的上游； 其中，在所述第一霍尔效应区和所述第二霍尔效应区的所述供电接触之间的第二电流通路中的所述检测接触位置在所述第一霍尔效应区的所述第二接触和所述第二霍尔效应区的所述第一接触的下游； 其中，在所述第三霍尔效应区和所述第四霍尔效应区的所述供电接触之间的第一电流通路中的所述检测接触位置在所述第三霍尔效应区的所述第一接触和所述第四霍尔效应区的所述第二接触的下游；以及 其中，且在所述第三霍尔效应区和所述第四霍尔效应区的所述供电接触之间的第二电流通路中的所述检测接触位置在所述第三霍尔效应区的所述第二接触和所述第四霍尔效应区的所述第一接触的上游。
27.根据权利要求25所述的电子器件， 其中，所述第一霍尔效应区和所述第二霍尔效应区并排布置，使得所述第一霍尔效应区的第一端邻近所述第二霍尔效应区的第二端，且反之亦然，以及 其中，所述第三霍尔效应区和所述第四霍尔效应区并排布置，使得所述第三霍尔效应区的第一端邻近所述第四霍尔效应区的第二端，且反之亦然。
28.—种电子器件,包括 彼此隔离的四个霍尔效应区，其中，所述四个霍尔效应区中的每一个包括在所述霍尔效应区的表面内或表面上的第一接触和第二接触，其中，对于k=l至3，第(k+Ι)个霍尔效应区的第一接触连接至第k个霍尔效应区的第二接触，且第一霍尔效应区的第一接触连接至第四霍尔效应区的第二接触； 其中，所述四个霍尔效应区中的每一个还包括在所述霍尔效应区的表面内或表面上的供电接触和检测接触中的一个，所述供电接触或所述检测接触布置在所述霍尔效应区的所述第一接触和所述第二接触之间； 其中，其表面内或表面上形成供电接触的霍尔效应区分别经由其第一接触和第二接触连接至其表面内或表面上形成检测接触的两个霍尔效应区，使得所述供电接触和所述检测接触沿至少两个供电接触之间的电流通路顺序布置，以使在所述至少两个供电接触之间有一个检测接触；以及 其中，各个霍尔效应区包括所述至少两个供电接触中的一个。
29.—种检测方法，包括 在形成在第一霍尔效应区的表面内或表面上的第一供电接触与形成在另一霍尔效应区的表面内或表面上的第二供电接触之间连接电源，所述第一霍尔效应区和所述另一霍尔效应区是η个霍尔效应区的一部分，其中，对于k=l至η-1，第(k+Ι)个霍尔效应区的第一接触连接至第k个霍尔效应区的第二接触，且第一霍尔效应区的第一接触连接至第η个霍尔效应区的第二接触，使得由所述电源提供的电流经由两个电流通路从所述第一供电接触流向所述第二供电接触； 在形成在所述η个霍尔效应区中的一个的表面内或表面上的第一检测接触处以及在形成在所述η个霍尔效应区中的另一个的表面内或表面上的第二检测接触处检测传感信号，其中，各个霍尔效应区包括至少两个检测接触中的至多一个； 交换所述第一供电接触和所述第一检测接触的临时功能，以及交换所述第二供电接触和所述第二检测接触的临时功能，使得所述电源连接在前述第一检测接触与前述第二检测接触之间，其中，电流经由所述η个霍尔效应区从前述第一检测接触流向前述第二检测接触； 在前述第一供电接触和前述第二供电接触处检测传感信号；以及 基于所述第一检测接触、所述第二检测接触、前述第一供电接触和前述第二供电接触处的传感信号来确定输出信号。
30.根据权利要求29所述的检测方法，其中，所述η个霍尔效应区、相应接触和相应连接形成第一电子器件，以及其中，第二数目的η个霍尔效应区、相应接触和相应连接形成类似于所述第一电子器件的第二电子器件， 其中，该检测方法还包括 在所述第二电子器件的第一供电接触与第二供电接触之间连接所述电源或另一电源；以及 在所述第二电子器件的检测接触处检测传感信号； 交换所述第二电子器件的所述检测接触和所述第二电子器件的所述第一供电接触的功能，使得经由所述第二电子器件的前述检测接触来提供电流； 在所述第二电子器件的前述第一供电接触处检测传感信号； 其中，确定输出信号还考虑所述第二电子器件的所述检测接触处以及所述第二电子器件的前述第一供电接触处的传感信号。
31.根据权利要求30所述的检测方法，其中，确定输出信号包括 确定作为所述第一电子器件的所述检测接触处和所述第二电子器件的所述检测接触处的传感信号之间的差的差分信号； 确定作为所述第一电子器件的前述第一供电接触处和所述第二电子器件的前述第一供电接触处的传感信号之间的差的第二差分信号；以及 基于所述第一差分信号和所述第二差分信号来确定输出信号。
32.根据权利要求29所述的检测方法，其中，该检测方法是使用霍尔效应来检测磁场的磁检测方法。
33.根据权利要求29所述的检测方法，其中，该检测方法是机械应力检测方法，其中，选择所述霍尔效应区内的电流流动方向，使得当利用在第一电子器件和第二电子器件的所述检测接触处观察到的传感信号的线性组合来确定输出信号时，在不同霍尔效应区中发生的霍尔效应负责基本消除磁场对输出信号的影响。
全文摘要
本发明提供了一种具有成环连接的霍尔效应区的电子器件。该电子器件包括n个霍尔效应区，其中n>1，其中，这n个霍尔效应区彼此隔离。该电子器件还包括在n个霍尔效应区的表面内或表面上的至少八个接触，其中，这些接触包括各个霍尔效应区的第一接触和第二接触。对于k=1至n-1，第(k+1)个霍尔效应区的第一接触连接至第k个霍尔效应区的第二接触，且第一霍尔效应区的第一接触连接至第n个霍尔效应区的第二接触。这至少八个接触包括至少两个供电接触和至少两个检测接触。各个霍尔效应区包括至少两个供电接触中的至多一个和至少两个检测接触中的至多一个。
文档编号G01L1/12GK102889952SQ20121025707
公开日2013年1月23日 申请日期2012年7月23日 优先权日2011年7月21日
发明者乌多·奥塞尔勒基纳 申请人:英飞凌科技股份有限公司