Деформаційно-стимульовані ефекти в мікроструктурах антимоніду індію за кріогенних температур для сенсорних застосувань

Деформаційно-стимульовані ефекти в мікроструктурах антимоніду індію за кріогенних температур для сенсорних застосувань

The authors investigate deformation-induced changes in the electrophysical parameters of the indium antimonide microcrystals at cryogenic temperatures in strong magnetic fields up to 10 T. It is determined that for strongly doped InSb microcrystals, the gauge factor at liquid-helium temperature is G...

Повний опис

Збережено в:
Бібліографічні деталі
Дата:2019
Автори: Druzhinin, Anatoliy, Khoverko, Yuriy, Ostrovskii, Ihor, Liakh-Kaguy, Natalia, Pasynkova, Olena
Формат: Стаття
Мова:English
Опубліковано: PE "Politekhperiodika", Book and Journal Publishers 2019
Теми:
ниткоподібні кристали InSb
коефіцієнт тензочутливості
магнетоопір
Онлайн доступ:https://www.tkea.com.ua/index.php/journal/article/view/TKEA2019.3-4.03
Теги: Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
Назва журналу:Technology and design in electronic equipment

Репозитарії

Technology and design in electronic equipment
id oai:tkea.com.ua:article-121
record_format ojs
institution Technology and design in electronic equipment
baseUrl_str
datestamp_date 2025-05-30T19:30:18Z
collection OJS
language English
topic ниткоподібні кристали InSb
коефіцієнт тензочутливості
магнетоопір
spellingShingle ниткоподібні кристали InSb
коефіцієнт тензочутливості
магнетоопір
Druzhinin, Anatoliy
Khoverko, Yuriy
Ostrovskii, Ihor
Liakh-Kaguy, Natalia
Pasynkova, Olena
Деформаційно-стимульовані ефекти в мікроструктурах антимоніду індію за кріогенних температур для сенсорних застосувань
topic_facet InSb whiskers
gauge factor
magnetoresistance
sensor
ниткоподібні кристали InSb
коефіцієнт тензочутливості
магнетоопір
format Article
author Druzhinin, Anatoliy
Khoverko, Yuriy
Ostrovskii, Ihor
Liakh-Kaguy, Natalia
Pasynkova, Olena
author_facet Druzhinin, Anatoliy
Khoverko, Yuriy
Ostrovskii, Ihor
Liakh-Kaguy, Natalia
Pasynkova, Olena
author_sort Druzhinin, Anatoliy
title Деформаційно-стимульовані ефекти в мікроструктурах антимоніду індію за кріогенних температур для сенсорних застосувань
title_short Деформаційно-стимульовані ефекти в мікроструктурах антимоніду індію за кріогенних температур для сенсорних застосувань
title_full Деформаційно-стимульовані ефекти в мікроструктурах антимоніду індію за кріогенних температур для сенсорних застосувань
title_fullStr Деформаційно-стимульовані ефекти в мікроструктурах антимоніду індію за кріогенних температур для сенсорних застосувань
title_full_unstemmed Деформаційно-стимульовані ефекти в мікроструктурах антимоніду індію за кріогенних температур для сенсорних застосувань
title_sort деформаційно-стимульовані ефекти в мікроструктурах антимоніду індію за кріогенних температур для сенсорних застосувань
title_alt Deformation-induced effects in indium antimonide microstructures at cryogenic temperatures for sensor applications
description The authors investigate deformation-induced changes in the electrophysical parameters of the indium antimonide microcrystals at cryogenic temperatures in strong magnetic fields up to 10 T. It is determined that for strongly doped InSb microcrystals, the gauge factor at liquid-helium temperature is GF4.2K ≈ 72 for the charge carrier concentration of 2·1017 сm–3, while being GF4.2K ≈ 47 for the concentration of 6·1017 сm–3, at ε = –3·10–4 rel. un. For the development of magnetic field sensors based on the magnetoresistive principle, the effect of a giant magnetic resistivity reaching 720% at a temperature of 4.2 K is used.
publisher PE "Politekhperiodika", Book and Journal Publishers
publishDate 2019
url https://www.tkea.com.ua/index.php/journal/article/view/TKEA2019.3-4.03
work_keys_str_mv AT druzhininanatoliy deformationinducedeffectsinindiumantimonidemicrostructuresatcryogenictemperaturesforsensorapplications
AT khoverkoyuriy deformationinducedeffectsinindiumantimonidemicrostructuresatcryogenictemperaturesforsensorapplications
AT ostrovskiiihor deformationinducedeffectsinindiumantimonidemicrostructuresatcryogenictemperaturesforsensorapplications
AT liakhkaguynatalia deformationinducedeffectsinindiumantimonidemicrostructuresatcryogenictemperaturesforsensorapplications
AT pasynkovaolena deformationinducedeffectsinindiumantimonidemicrostructuresatcryogenictemperaturesforsensorapplications
AT druzhininanatoliy deformacíjnostimulʹovaníefektivmíkrostrukturahantimoníduíndíûzakríogennihtemperaturdlâsensornihzastosuvanʹ
AT khoverkoyuriy deformacíjnostimulʹovaníefektivmíkrostrukturahantimoníduíndíûzakríogennihtemperaturdlâsensornihzastosuvanʹ
AT ostrovskiiihor deformacíjnostimulʹovaníefektivmíkrostrukturahantimoníduíndíûzakríogennihtemperaturdlâsensornihzastosuvanʹ
AT liakhkaguynatalia deformacíjnostimulʹovaníefektivmíkrostrukturahantimoníduíndíûzakríogennihtemperaturdlâsensornihzastosuvanʹ
AT pasynkovaolena deformacíjnostimulʹovaníefektivmíkrostrukturahantimoníduíndíûzakríogennihtemperaturdlâsensornihzastosuvanʹ
first_indexed 2025-09-24T17:30:24Z
last_indexed 2025-09-24T17:30:24Z
_version_ 1850410211375841280
spelling oai:tkea.com.ua:article-1212025-05-30T19:30:18Z Deformation-induced effects in indium antimonide microstructures at cryogenic temperatures for sensor applications Деформаційно-стимульовані ефекти в мікроструктурах антимоніду індію за кріогенних температур для сенсорних застосувань Druzhinin, Anatoliy Khoverko, Yuriy Ostrovskii, Ihor Liakh-Kaguy, Natalia Pasynkova, Olena InSb whiskers gauge factor magnetoresistance sensor ниткоподібні кристали InSb коефіцієнт тензочутливості магнетоопір The authors investigate deformation-induced changes in the electrophysical parameters of the indium antimonide microcrystals at cryogenic temperatures in strong magnetic fields up to 10 T. It is determined that for strongly doped InSb microcrystals, the gauge factor at liquid-helium temperature is GF4.2K ≈ 72 for the charge carrier concentration of 2·1017 сm–3, while being GF4.2K ≈ 47 for the concentration of 6·1017 сm–3, at ε = –3·10–4 rel. un. For the development of magnetic field sensors based on the magnetoresistive principle, the effect of a giant magnetic resistivity reaching 720% at a temperature of 4.2 K is used. У роботі досліджено деформаційно-стимульоване змінення електрофізичних параметрів ниткоподібних кристалів антимоніду індію за кріогенних температур у сильних магнітних полях (до 10 Тл). Ниткоподібні кристалі InSb вирощувалися методом хімічних газотранспортних реакцій. Температура зони кристалізації становила 720 К, зони випаровування — 850 К. Легування кристалів здійснювалося домішкою олова в процесі росту, а концентрація носіїв заряду, згідно з дослідженнями Холла, становила 6·1016 — 6·1017 см–3. Для досліджень були вибрані ниткоподібні кристали InSb довжиною 2—3 мм з поперечними розмірами близько 30—40 мкм. Електричні контакти до ниткоподібних кристалів InSb були створені за допомогою мікродротів Au діаметром 10 мкм, які утворюють евтектику з мікрокристалом під час імпульсного зварювання.Електропровідність ниткоподібних кристалів InSb досліджувалася в діапазоні температури від 4,2 до 300 К. Кристали охолоджували в гелієвому кріостаті. Температуру вимірювали за допомогою термопари Cu–CuFe, каліброваної за допомогою сенсора CERNOX. Деформацію зразків (ε = –3·10–4 відн. од. при 4,2 К) створювали за рахунок різниці в коефіцієнтах термічного розширення ниткоподібних кристалів та матеріалу підкладки, закріплюючи кристали на мідній підкладці та охолоджуючи до низьких температур.На основі порівняння опору деформованих та недеформованих кристалів були визначені коефіцієнти тензочутливості. Значення коефіцієнта тензочутливості мікрокристалів InSb за температури рідкого гелію становить GF4.2K ≈ 72 за концентрації носіїв заряду 2·1017 см–3 та GF4.2K ≈ 47 за концентрації 6·1017 см–3. Для зразків InSb з концентрацією 6·1016 см–3 коефіцієнт тензочутливості виявляє нетипові властивості: вище температури рідкого азоту він змінює свій знак з позитивного на негативний. Абсолютне значення коефіцієнта тензочутливості як за гелієвих температур, так і в області кімнатної досягає приблизно 350, що можна пояснити наближенням концентрації носіїв заряду до фазового переходу «метал — діелектрик».Встановлено, що для застосування в п'єзорезистивних датчиках, працездатних в широкому температурному діапазоні (4,2—300 К), слід використовувати мікрокристали InSb з концентрацією носіїв заряду 6·1016 см–3. Для розробки датчиків магнітного поля з магніторезистивним принципом дії викори­стовується ефект гігантського магнетоопору, який досягає 720% за температури 4,2 К. Такий датчик містить деформовані мікрокристали InSb з концентрацією носіїв заряду, що відповідає металевому боку переходу «метал — діелектрик» і становить 2·1017 см–3. Розроблений мікроелектронний датчик має надвисоку чутливість до магнітного поля (1500 мВ/Тл), а простота конструкції забезпечує одночасно низьку інерційність та високу продуктивність. PE "Politekhperiodika", Book and Journal Publishers 2019-09-26 Article Article Peer-reviewed Article application/pdf https://www.tkea.com.ua/index.php/journal/article/view/TKEA2019.3-4.03 10.15222/TKEA2019.3-4.03 Technology and design in electronic equipment; No. 3–4 (2019): Tekhnologiya i konstruirovanie v elektronnoi apparature; 3-9 Технологія та конструювання в електронній апаратурі; № 3–4 (2019): Технология и конструирование в электронной аппаратуре; 3-9 3083-6549 3083-6530 10.15222/TKEA2019.3-4 en https://www.tkea.com.ua/index.php/journal/article/view/TKEA2019.3-4.03/111 Copyright (c) 2019 Druzhinin A. O., Khoverko Yu. M., Ostrovskii I. P., Liakh-Kaguy N. S., Pasynkova O. A. http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

Схожі ресурси