MAGNETIC FIELD SENSOR

Abstract: 1. A magnetic field sensor comprising a bipolar silicon magnetodiode whose first interface which is adjacent to its surface and which has a low recombination rate comprises an Si/SiO2 junction and whose second interface which simulates a high recombination rate comprises a PN-reverse biased layer and whose base well (2) has a carrier concentration which is relatively low and equal to or less than 5.10**16 cm**3 , characterised in that the carrier concentration pS of a thin surface layer of a thickness xS of its base well (2) is significantly greater than 5.10**16 cm**3 and that the product pS .xS is just large enough to avoid surface inversion.

Description: Magnetfetdsen sor Anwendungsgebiet und Zweck Die Erfindung bezieht sich auf einen Magnetfeldsensor gemäss dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Stand der Technik Aus "IEEE Transactions on electron devices", Vol. ED-28, No. 3, März 81, Seiten 237 bis 241, "Double-Injection phenomena under magnetic field in SOS films ...", Azar Mohaghegh et al, ist eine Silizium-Magnetodiode in "Silicon on sapphire (SOS)"-Technobogie bekannt. Der wichtigste Faktor bei einer Magnetodiode ist das Vorhandensein zweier Grenzflächen mit stark unterschiedlichen Rekombinationsraten. Die Grenzfläche mit einer hohen Rekombinationsrate ist in integrierten Schaltungen sehr schwer mit reproduzierbaren Eigenschaften herzustellen und verlangt eine weniger gebräuch stiche Herstellungs-Technologie, z.B. die erwähnte SOS-Technologie. Die letztere ist jedoch teuer und nicht breit gestreut erhältlich. Bei ihr besteht die eine hohe Rekombinationsrate aufweisende Grenzfläche aus einem Si/At203-Uebergang. Aufgabe und Lösung Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen aus einer bipo laren 5Si lizium-Magnetodiode bestehenden Magnetfeldsensor zu schaffen, zu dessen Herstellung nur eine herkömmliche Standard "Bulk Si ticon"-Technotogie benötigt wird, und dessen Empfindtich keit gross ist und in der Grössenordnung von z.B. mindestens 5 Volt/Tesla Liegt. Die genannte Aufgabe wird erfindungsgemäss durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst. Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen: Fig. 1 Eine Draufsicht der Grundstruktur einer Si lizium-Magnetodiode, Fig. 2 einen Querschnitt der Grundstruktur einer Si lizium-Magnetodiode, Fig. 3 ein optimales Dotierungsprofil einer Basis wanne, Fig. 4 einen Querschnitt der Grundstruktur einer Silizium-Magnetodiode zur zur Erläuterung von deren Funktion, Fig. 5 eine Darstellung des aktiven Gebietes einer Si lizium-Magnetodiode, Fig. 6 eine Darstellung des aktiven Gebietes eines bipolaren NPN-Transistors, Fig. 7 ein Schaltbild mit einer Silizium-Magneto diode, Fig. 8 ein Schaltbild mit einem bipolaren NPN-Tran sistor, Fig. 9 eine Draufsicht einer Silizium-Magnetodiode mit Schutzzone, Fig. 10 einen Querschnitt einer Silizium-Magneto diode mit Schutzzone, Fig. 11 eine Draufsicht einer Silizium-Magnetodiode mit Schottky-Metallkontakt, Fig. 12 einen Querschnitt einer Silizium-Magneto diode mit Schottky-Metallkontakt und Fig. 13 Lg /I -Kennlinien einer Silizium-Magneto BE B diode. Gleiche Bezugszahlen bezeichnen in allen Figuren der Zeichnung gleiche Teile. Beschreibung In der Fig. 1 sind Ansichten einer in "bulk silicon"-Technotogie hergestellten Si Ii z i um-Magnetod iode wiedergegeben. Der dargestellte Aufbau ähnelt demjenigen eines bekannten bipolaren NPN-Transistors und besteht aus einem Substrat 1, einer Basiswanne 2, einer Kollektorzone 3, einer Basiszone 4 und einer Emitterzone 5. Das Substrat 1 ist aus N-, die Basiswanne 2 aus P -, die Kollektor- und die Emitterzone 3 und 5 aus N - und die Basiszone 4 aus P+-Material hergestellt. Natürlich kann die Silizium-Ma- gnetodiode auch ähnlich einem bipolaren PNP-Transistor aufgebaut werden. In diesem Fall besteht das Substrat 1 aus P-, die Basiswanne 2 aus N--, die Kollektor- und die Emitterzone 3 und + und die Basiszone + aus N+-Material. + und + 5 aus P - und die Basiszone 4 aus N -Material. P und N bezeichnen dabei stark dotiertes und P und N schwach dotiertes P- bzw. N-Material. Die Basiswanne 2 und die Kollektorzone 3 sind an der Oberfläche in das Substrat 1 hineindiffundiert worden, desgleichen die Basiszone 4 und die Emitterzone 5 an der Oberfläche in die Basiswanne 2. Die drei Zonen 3, 4 und 5 sind je mit einem elektrischen Anschluss versehen, wobei C den Kollektor-, B den Basisund E den Emitteranschluss bezeichnet. Alle drei annähernd rechteckförmigen Zonen 3, 4 und 5 sind räumlich auf einer geraden Linie AA' und symmetrisch zu dieser Linie AA' angeordnet, wobei die Basiszone 4 zwischen der Emitter- und der Kollektorzone 3 und 5 liegt. Die ganze Oberfläche des Kristalls der Magnete diode ist mit Ausnahme der Anschlussdurchführungsstellen mit einer Schutzschicht 6 aus Si02 bedeckt. Die Tiefe xW der Basiswanne 2 ist annähernd 5 llm und diejenigen der Kollektor-, der Basis- und der Emitterzone 3, 4 und 5 annähernd 1 ssm. Die Resistivität des Substrats 1 besitzt herkömmliche Werte von 1 bis 10 0.cm. Die Trägerkonzentration der drei Zonen 3, 4 und 5 ist grösser oder gleich 10 cm , diejenige n der Basiswanne muss dagegen sehr niedrig und gleich oder w 16 -3 - kleiner als 5.10 cm bei P - bzw. gleich oder kleiner als 16 als bei N- 5.10 cm bei N -Material sein. Bei N -Material kann man vorzugsweise bis herab zu 1015cm-3 gehen. Die Grösse des Abstandes zwischen der Basiszone 4 und der Emitterzone 5 ist unkritisch und kann zwischen 10 und 30 um betragen. Dagegen sollte die Emitterzone 5 nur einen kleinen Raum belegen, um Vertikalinjektionen von Ladungsträgern zu vermeiden. Ein optimales Dotierungsprofil der Basiswanne 2, d.h. ihre Trägerkonzentration p in Funktion des Abstandes x zur Kristalloberfläche, ist in der Fig. 3 dargestellt. Eine hohe, annähernd 16 Oberflächenkonzentration Zonen pS #5.1016 -3 konstante Oberflächenkonzentration p #5 10 cm -3 und vorzugs- weise bedeutend grösser als 5.10 cm ist in einer dünnen Oberflächenschicht der Dicke xS=0,2 um vorhanden, wobei das Produkt ps.xs möglichst klein sein sollte, d.h. gerade gross genug, um eine Oberflächeninversion zu vermeiden. Die restliche Tiefe der Basiswanne 2 enthält die bereits erwähnte, ebenfalls annähernd konstante Trägerkonzentration pj. Ein konstanter Wert der Trägerkonzentration wird verwendet, um keine vertikalen elektrischen Felder in den Kristall einzubauen. Die Fig. 4 entspricht der Fig. 2, nur dass hier noch zusätzlich negative Ladungsträger 7 in der Basiswanne 2, ein senkrecht zur Papierebene wirkendes Magnetfeld 8, eine positive Kollektor/Basis-Spannung Vc und eine negative Emitter/Basis-Spannung VE dargestellt sind, wobei die Basis B an Masse liegt. Bedingt durch seine räumliche Anordnung wirkt das Magnetfeld 8 einerseits parallel zur Kristalloberfläche der Magnetodiode und anderseits senkrecht zum elektrischen Strom I, der innerhalb der Basiswanne 2 horizontal von der Basis B zum Emitter E fliesst. Ist der Wert H des Magnetfeldes 8 positiv, d.h. wirkt das Magnetfeld 8 in die Papierebene hinein, so werden die ohne Magnetfeld 8 normalerweise in der Darstellung der Zeichnung horizontal von rechts nach links fliessenden negativen Ladungs träger 7 nach oben hin abgelenkt in Richtung der Schutzschicht 6, d.h. zum Si/Si02-Uebergang. Ist der Wert H des Magnetfeldes 8 dagegen negativ, d.h. wirkt das Magnetfeld aus der Papierebene heraus, so werden diese negativen Ladungsträger 7 nach unten hin abgelenkt in Richtung der P#/N-Grenzschicht zwischen Basiswanne 2 und Substrat 1, die hier als PN-Sperrschicht arbeitet. Die Schutzschicht 6 wirkt bei einem positiven Magnetfeld 8 genau wie bei der bekannten SOS-Magnetodiode als Grenzfläche mit einer niedrigen Rekombinationsrate. Dagegen besteht die andere, eine hohe Rekombinationsrate aufweisende Grenzfläche hier nicht aus einem Si/Al 203-Uebergang, sondern aus der PN-Sperrschicht zwischen Basiswanne 2 und Substrat 1. Diese Sperrschicht ist zwar streng genommen keine Rekombinationsfläche, sondern sie wirkt, indem sie die Ladungsträger 7 aufsaugt und so das Vorhandensein einer Grenzfläche mit theoretisch unendlicher Rekombinationsrate simuliert. Da ihre Arbeitsweise nicht auf einem Rekombinationsvorgang, sondern auf einem anderen physikalischen Prinzip beruht, können ihre Eigenschaften reproduzierbar hergestellt werden mit einer herkömmlichen "Bulk silicon"-Technologie. Eine solche Silizium-Magnetodiode besitzt wegen des theoretisch unendlichen Wertes der "Rekombinationsrate" eine sehr hohe Empfindlichkeit in der Grössenordnung von annähernd 5 Volt/Tesla bei einem Speisestrom von 50 mA. Aus dem gleichen Grund sind ihre Kennlinien sehr stabil und besitzt sie eine gute Zuverlässigkeit. Es können, wie bereits erwähnt, mit herkömmlichen Standard CMOS- und Bipolar-Technologien Grenzflächen mit hohen Rekombinationsraten und reproduzierbaren Eigenschaften nur schwer hergestellt werden, dagegen ist es einfach, solche mit niedrigen Rekombinationsraten, z.B. durch thermisches Oxydieren von Silizium-Oberflächen, zu erzeugen, z.B. zum Erhalt eines Si/Si02 Ueberganges. Auch können mit diesen Technologien leicht PN-Sperrschichten fabriziert werden. Wie aus der Fig. 1 und der Fig. 2 ersichtlich, ähnelt die Sill- zium-Magnetodiode im Aufbau einem Bipolar-Transistor. Es gibt jedoch grundsätzliche Unterschiede in der Arbeitsweise. Die Fig. 5 zeigt einen Basis/Emitter-Abschnitt des Querschnittes einer Silizium-Magnetodiode. Das aktive, elektrisch wirksame Gebiet ist in der Fig. 5 und in der nachfolgenden Fig. 6 schraffiert dargestellt und liegt bei der Magnetodiode gemäss der Fig. 5 zwischen der Basiszone 4 und der Emitterzone 5. Bei dem in der Fig. 6 dargestellten Querschnitt eines herkömmlichen bipolaren NPN-Transistors liegt das aktive Gebiet dagegen zwischen dem Substrat 1 und der Emitterzone 5. Die Magnetodiode ist demnach im Grunde genommen ein zweidimensionales und der Bipolar-Transistor ein eindimensionales Gebilde. Die Basiswanne des NPN-Transistors besteht aus P-Material, dessen Trägerkonzentration mindestens den Wert 10 cm besitzt, und nicht aus schwach dotiertem P -Material mit einer Trägerkonzentration < 5.10 cm . Da es sehr schwer ist, in dem letztgenannten Material einen ohmschen Kontakt für die Basis B einzudiffundieren, wird bei der Silizium-Magnetodiode im Gegensatz zum Bipolar-Transistor noch eine Basiszone 4 aus stark dotiertem, z.B. P -Material benötigt, welche also beim Bipolar-Transistor fehlt. In der Fig. 7 ist die Beschaltung einer NPN-Silizium-Magnetodiode 9 und in der Fig. 8 diejenige eines NPN-Transistors 10 dargestellt. In diesen beiden Figuren speist eine Strom- bzw. eine Spannungsquelle 11 die Basis/Emitter-Strecken und legt eine Batterie 12 eine positive Spannung an den Kollektor der Silizium Magnetodiode 9 bzw. des NPN-Transistors 10, wobei der Emitter beider Bauelemente an Masse liegt. Der Unterschied in den beiden Schaltungen besteht nun darin, dass als Träger - Spannung, Strom oder Widerstand - des Nutzsignales im Falle des NPN-Transistors 10 die Kollektor/Emitter-Strecke und im Falle der Silizium Magnetodiode 9 die Basis/Emitter-Strecke wirksam ist. Ein Voltmeter 13 muss z.B. im ersten Fall zwischen dem Kollektor und dem Emitter und im letzten Fall zwischen der Basis und dem Emitter geschaltet werden, wie dies in der Fig. 7 und in der Fig. 8 dargestellt ist. In der Fig. 9 ist eine Draufsicht und in der Fig. 10 ein Querschnitt einer Silizium-Magnetodiode mit Schutzzone dargestellt. Die Fig. 9 entspricht der Fig. 1, und die Fig. 10 der Fig. 2, nur dass in den beiden höher numerierten Figuren die Emitterzone 5 nach allen Seiten von einer Schutzzone 14 umgeben ist, mit Ausnahme der Seiten, die der Basiszone 4 und der Kristalloberfläche der Silizium-Magnetodiode zugewandt sind. Die Schutzzone 14 ist stark dotiert und besteht bei einer NPN-Magnetodiode aus P -Material. Sie verhindert die Trägerinjizierung von der Emitterzone 5 nach allen Richtungen ausser in Richtung der Basiszone 4. Die Schutzzone 14 besteht dabei aus gleichartigem Material wie die Basiszone 4. In der Fig. 11 ist eine Draufsicht und in der Fig. 12 ein Querschnitt einer Silizium-Magnetodiode mit Schottky-Metallkontakt 15 wiedergegeben. Die Fig. 11 entspricht der Fig. 1, und die Fig. 12 der Fig. 2, nur dass hier eine PNP- statt eine NPN-Magnetodiode dargestellt ist mit entsprechender Umkehr der Materialtypen, weil es einfacher ist, einen Schottky-Metallkontakt 15 auf N-Material herzustellen. Der an sich bekannte annähernd rechteckförmige Schottky-Metallkontakt, d.h. ein Metall/N#-Uebergang im vorliegenden Fall, ist auf der Linie AA' zwischen der Basiszone 4 und der Emitterzone 5 symmetrisch zur Linie AA' angebracht und mit einem Anschluss S als Zusatzelektrode versehen. Die Arbeitsweise und die Beschaltung dieses Schottky-Metallkontaktes 15 ist an sich bekannt und daher hier nicht näher beschrieben. Magnetfeldsensoren der beschriebenen Art besitzen UBE/IB-Kenn- linien ähnlich den beiden in der Fig. 13 dargestellten Kennlinien, wobei UBE die Basis/Emitter-Spannung und 1B den Basisstrom des Magnetfeldsensors bezeichnet. Im annähernd Linearen Bereich seiner Kennlinie kann ein Magnet feldsensor der hier beschriebenen Art z.B. in Elektrizitätszählern als Stromsensor verwendet werden, zum Erfassen des durch einen zu messenden elektrischen Strom erzeugten Magnetfeldes 8. In diesem Fall ist der Magnetfeldsensor Teil des Messwerkes des Elektrizi tätszäh lers. Die Kennlinien besitzen jedoch auch Kennlinienteile mit einem negativen Widerstandswert, so dass die Silizium-Magnetodioden auch auf bekannte Weise dazu benutzt werden können, Magnetooszillatoren herzustellen und somit ein Teil derselben sind. Die in der Darstellung der Fig. 13 linke Kennlinie 16 gilt für ein abwesendes und die rechte Kennlinie 17 für ein anwesendes Magnetfeld 8. Wird die Basis B der Silizium-Magnetodiode von einer Stromquelle gespeist, so schneidet deren gestrichelt gezeichnete Kennlinie 18 die linke Kennlinie 16 im Punkt M und die rechte Kennlinie 17 im Punkt N. Der Punkt M ist der Arbeitspunkt der Silizium-Magnetodiode bei nichtvorhandenem und der Punkt N derjenige bei vorhandenem Magnetfeld 8. Die Spannungsdifferenz SU zwischen den beiden Arbeitspunkten M und N liegt an nähernd in der Grössenordnung von 100 Volt/Tesla und kann dazu verwendet werden, einen nachgeschalteten, von der Basis/Emitter Spannung der Magnetodiode gesteuerten Halbleiterschalter, z.B. - einen bilateralen CMOS-Schalter zu betätigen. Die Magnetodiode und der Halbleiterschalter bilden dann zusammen einen Magnetoschalter, z.B. einen Mikroswitch, der von einem Magnetfeld 8 ein- und ausgeschaltet werden kann. Der Magnetfeldsensor ist dann also ein Teil dieses Magnetoschalters. Ferner kann die Silizium-Magnetodiode dazu benutzt werden, das Magnetfeld eines Magnet-Domänen-Speichers hoher Dichte zu detektieren. In diesem Fall ist der Magnetfeldsensor Teil des Lesekopfs eines Magnetspeichersystems. Wegen des begrenzten magnetfeldempfindlichen Volumens (schraffiert in Fig. 5) ist eine räumliche Auflösung von bis zu einigen Um erreichbar. Die bisher beschriebenen Magnetfeldsensoren können als Strom Messwandler am Eingang von Elektrizitätszählern eingesetzt werden zum Messen des verbrauchten elektrischen Stromes. Dieser Strom-Messwert dient dann anschliessend in Zusammenhang mit einem Spannungs-Messwert zur Ermittlung der verbrauchten elektrischen Energie. Es gibt grundsätzlich zwei Varianten A und B, solche Elektrizitätszähler elektronisch zu realisieren. Die Variante A ist in der DE-OS 29 48 762 (=GB-OS 20 64 140) be beschrieben. In dieser Variante A wird das vom verbrauchten und zu messenden Strom erzeugte Magnetfeld mit Hilfe eines Referenz-Magnetfeldes abgetastet und die Nullwerte der Differenz beider Magnetfelder elektronisch ausgewertet. Das Referenz-Magnetfeld ist z.B-. sägezahnförmig und wird z.B. mittels eines Referenzstromes erzeugt. Der Referenzstrom und der verbrauchte zu messende Strom durchfliessen je eine auf die Oberfläche des Magnetfeldsensors aufgetragene Flachspule oder je einen Flachleiter, der in der Nähe der Oberfläche des Magnetfeldsensors und parallel zu dieser angeordnet ist. Der Flachleiter kann auch U-förmig gebogen sein und den in einem Gehäuse montierten Magnetfeldsensor U-förmig umgeben. Die Variante B ist in der DE-OS 31 33 908 (= US-Anmeldenummer 06/332.215) beschrieben. In dieser Variante B wird das vom verbrauchten und zu messenden Strom erzeugte Magnetfeld mit Hilfe eines Kompensationsmagnetfeldes kompensiert und ein dieses Kompensationsmagnetfeld erzeugender Kompensationsstrom, der von einem Regelkreis geliefert wird, anschliessend elektronisch ausgewertet. Zur Erzeugung der zugehörigen Magnetfelder durch fliessen der zu messende Strom und der Kompensationsstrom je einen Flachleiter, der in der Nähe der Oberfläche des Magnet feldsensors angeordnet ist, oder je eine Flachspule, die auf die Oberfläche des Magnetfeldsensors aufgetragen ist. In einer bevor zugten Anordnung sind auch hier die Flachleiter U-förmig gebogen und umgeben den in einem Gehäuse montierten Magnetfeldsensor U-förmig. In allen Varianten sind die benötigten elektronischen Schaltungen vorzugsweise in dem gleichen Substrat integriert, in das auch der Magnetfeldsensor integriert ist, so dass im Idealfall nur eine einzige gemeinsame integrierte Schaltung vorhanden ist. Zwecks Verdichtung der Magnetfelder wird das den Magnetfeldsensor enthaltene Substrat in bevorzugten Anordnungen im oder in der unmittelbaren Nähe vom Luftspalt eines Magnetkernes mit seiner Oberfläche parallel zu den Magnetfeldern angeordnet, z.B. gemäss einer der in der DE-OS 29 18 483 (= US-PS 43 62 990) beschriebenen Montagemethoden. In diesen Fällen genügt es, ein dort verwendetes Substrat mit darauf montiertem Magnetfilm durch den Magnetfeldsensor zu ersetzen. Bisher wurde angenommen, dass der gesamte verbrauchte Strom im Magnetfeldsensor gemessen wird. Ist dieser Strom jedoch sehr gross, genügt es, einen konstanten und bekannten Bruchteil dieses Stromes dem Magnetfeldsensor in Form eines Magnetfeldes zuzuführen. Dies geschieht nach einer der drei nachfolgenden Methoden: Bei einer ersten, unter anderem in der DE-PS 30 08 308 (= GB-PS 20 50 070) beschriebenen Methode mit Stromteiler wird ein Teil des zu messenden Stromes mit Hilfe eines Shunts vom Magnetfeldsensor ferngehalten. Bei einer zweiten, in der US-PS 42 40 059 beschriebenen Brücken Methode, wird der zu messende Strom einer Messbrücke dermassen zugeführt, dass nur der im Diagonalzweig der Messbrücke fliessende Teil des zu messenden Stromes den Magnetfeldsensor erreicht und von diesem ausgewertet wird. Eine dritte, in der Internationalen Patentanmeldung WO 83/01 535 beschriebene Methode sieht vor, den zu messenden Strom einem Stromwandler zuzuführen, dessen Primärwicklung aus zwei gegensinnig von Strömen durchflossenen und annähernd gleiche Widerstände aufweisenden Leitern besteht.

Claims: PATENTANSPRUECHE 1. Magnetfeldsensor, bestehend aus einer bipolaren Silizium Magnetodiode, dessen erste eine niedrige Rekombinationsrate aufweisende Grenzfläche aus einem Si/Si02-Uebergang besteht, dessen zweite eine hohe Rekombinationsrate simulierende Grenzfläche aus einer PN-Sperrschicht besteht und dessen Basiswanne (2) eine Trägerkonzentration besitzt, die relativ niedrig und gleich oder 16 5.1 16 -3 kleiner 5.10 cm ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Träger- konzentration p5 einer dünnen Oberflächenschicht der Dicke x seiner Basiswanne (2) bedeutend grösser als 5.1016cm-3 ist ist und dass das Produkt p5.x5 gerade gross genug ist, um eine Oberflächeninversion zu vermeiden. 2. Magnetfeldsensor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass seine Emitterzone (5) nach allen Seiten von einer stark dotierten Schutzzone (14) umgeben ist, mit Ausnahme der Seiten, die seiner Basiszone (4) und seiner Kristalloberfläche zugewandt sind, wobei die Schutzzone (14) aus gleichartigem Material besteht wie die Basiszone (4). 3. Magnetfeldsensor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Emitter (E) und der Basis (B) ein Schottky-Meta 1 lkontakt (15) angeordnet ist. 4. Magnetfeldsensor nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass er ein Teil eines Messwerkes eines Elektri zitätszählers ist. 5. Magnetfeldsensor nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass er ein Teil eines Magnetoschalters ist. 6. Magnetfeldsensor nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass er ein Teil eines Magnetooszillators ist. 7. Magnetfeldsensor nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass er ein Teil eines Lesekopfs für Magnet-Domänen-Speicher ist. 8. Magnetfeldsensor nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das vom verbrauchten und zu messenden Strom erzeugte Magnetfeld mit Hilfe eines Referenz-Magnetfeldes abgetastet ist und Nullwerte der Differenz bei der Magnetfelder ausgewertet sind. 9. Magnetfeldsensor nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das vom verbrauchten und zu messenden Strom erzeugte Magnetfeld mit Hilfe eines Kompensationsmagnetfeldes kompensiert und ein dieses Kompensationsmagnetfeld liefernder Kompensationsstrom anschliessend ausgewertet ist. 10. Magnetfeldsensor nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass alle Magnetfelder mittels Strömen erzeugt sind, die Flachleiter, die in der Nähe der Oberfläche des Magnetfeldsensors und parallel zu dieser angeordnet sind, oder Flachspulen durchfliessen, die auf die Oberfläche des Magnetfeldsensors aufgetragen sind. 11. Magnetfeldsensor nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Flachleiter U-förmig gebogen sind und den in einem Gehäuse montierten Magnetfeldsensor U-förmig umgeben. 12. Magnetfeldsensor nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass alle benötigten elektronischen Schaltungen in dem gleichen Substrat integriert sind, in das auch der Magnetfeldsensor integriert ist. 13. Magnetfeldsensor nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das den Magnetfeldsensor enthaltende Substrat im oder in der unmittelbaren Nähe vom Luftspalt eines Magnetkerns mit seiner Oberfläche parallel zu den Magnetfeldern angeordnet ist. 14. Magnetfeldsensor nach einem der Ansprüche 8 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der zu messende Strom einem Stromteiler zugeführt ist, so dass ein Teil des zu messenden Stromes mit Hilfe eines Shunts vom Magnetfeldsensor ferngehalten ist. 15. Magnetfeldsensor nach einem der Ansprüche 8 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der zu messende Strom einer Messbrücke dermassen zugeführt ist, dass nur der im Diagonalzweig der Messbrücke fliessende Teil des zu messenden Stromes den Magnet feldsensor erreicht. 16. Magnetfeldsensor nach einem der Ansprüche 8 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der zu messende Strom einem Stromwandler zugeführt ist, dessen Primärwicklung aus zwei gegensinnig von Strömen durchflossenen und annähernd gleiche Widerstände aufweisenden Leitern besteht.

Inventors: BALTES, HEINRICH PETER, POPOVIC, RADIVOJE
Applicants: LGZ LANDIS & GYR ZUG AG
Application year: 1983
Main classification: H01L29
IPC codes: H01L29, G01R33