A symmetric van der Pauw disk of homogeneous nonmagnetic semiconductor
material, such as indium antimonide, with an embedded concentric
conducting material inhomogeneity, such as gold, exhits room temperature
geometric extraordinary magnetoresistance (EMR) as high as 100%, 9,100%
and 750,000% at magnetic fields of 0.05, 0.25 and 4.0 Tesla, respectively.
Moreover, for inhomogeneities of sufficiently large cross section relative
to that of the surrounding semiconductor material, the resistance of the
disk is field-independent up to an onset field above which the resistance
increases rapidly. These results can be understood in terms of the
field-dependent deflection of current around the inhomogeneity. The EMR
exhibited by a composite van der Pauw sensor comprising a semiconductor
having an embedded metallic inhomogeneity or internal shunt can be
obtained from electrically equivalent externally shunted structures, such
as rectangular plates including an external conductive shunt element which
is simple to manufacture in the mesoscopic sizes required for important
magnetic sensor applications. For example, a bilinear conformal mapping is
used to transform a circular composite van der Pauw disk sensor having an
embedded conducting inhomogeneity into a corresponding externally shunted
rectangular plate structure. The result is an EMR sensor that can be
realized in very simple structures which facilitate fabrication in
mesoscopic dimensions important for many magnetic sensor applications.
Een symmetrische van der Pauw schijf van homogeen niet-magnetisch halfgeleidermateriaal, zoals indiumantimonide, met een ingebed concentrisch het leiden materieel niet-homogeen karakter, zoals goud, exhits kamertemperatuur geometrische buitengewone magneto-weerstand (EMR) zo hoog zoals 100%, 9.100% en 750.000% bij magnetische velden van 0,05, 0,25 en 4,0 Tesla, respectievelijk. Voorts voor niet-homogeen karakter van voldoende grote dwarsdoorsnede met betrekking tot dat van het omringende halfgeleidermateriaal, is de weerstand van de schijf gebied-onafhankelijk tot een begingebied waarboven de weerstand snel stijgt. Deze resultaten kunnen zich in termen van de gebied-afhankelijke afbuiging van stroom rond het niet-homogeen karakter begrijpen. EMR die door een samengestelde van der Pauw sensor wordt tentoongesteld die uit een halfgeleider bestaat die een ingebed metaalniet-homogeen karakter of een interne shunt heeft kan uit elektrisch gelijkwaardige uiterlijk afgeleide structuren, zoals rechthoekige platen met inbegrip van een extern geleidend shuntelement worden verkregen dat eenvoudig om in de mesoscopic grootte is te vervaardigen die voor belangrijke magnetische sensortoepassingen wordt vereist. Bijvoorbeeld, wordt een bilineaire conforme afbeelding gebruikt om een cirkel samengestelde van der Pauw schijfsensor die een ingebed het leiden niet-homogeen karakter heeft in een corresponderend uiterlijk afgeleide rechthoekige plaatstructuur om te zetten. Het resultaat is een sensor EMR die in zeer eenvoudige structuren kan worden gerealiseerd die vervaardiging in mesoscopic afmetingen belangrijk voor vele magnetische sensortoepassingen vergemakkelijken.
