Магниторезистор

Магниторези́стор, полупроводниковый резистор, электрическое сопротивление которого изменяется под воздействием внешнего магнитного поля (т. н. магниторезистивный эффект).

Состоит из подложки (круглой или прямоугольной пластины толщиной 0,1–0,5 мм из радиокерамики, феррита, пермаллоя, пермендюра и др.), магниточувствительного резистивного элемента (РЭ) и токоподводов для подключения к электрической цепи. РЭ в виде пластинки толщиной 10–80 мкм вырезают из монокристалла полупроводника с высокой подвижностью носителей зарядов (например, ZnSb, ZnAs).

Для защиты от механических повреждений и воздействия влаги РЭ и часть токоподводов магниторезистора покрывают защитной эпоксидной плёнкой.

Важнейшей характеристикой магниторезистора является зависимость электрического сопротивления от магнитной индукции R = f(B) – квадратическая в слабых магнитных полях (до 0,5 Тл) и линейная – в сильных.

Обычно рабочий режим магниторезистора выбирают на линейном участке характеристики при индукции магнитного поля 0,5–1,0 Тл. Под воздействием поперечного магнитного поля электрическое сопротивление магниторезистора увеличивается вследствие искривления траектории носителей зарядов в РЭ.

Диапазон изменения сопротивления (оценивается отношением R_B /R₀ , где R_B и R₀ – сопротивления магниторезистора соответственно при наличии или отсутствии поперечного магнитного поля) составляет от 3 до 20 и более.

Широкое распространение получили магниторезисторы с РЭ в виде меандра из ZnSb. Для увеличения отношения R_B /R₀ на поверхности РЭ таких магниторезисторов напылением в вакууме или гальваническим осаждением создают проводящий плёночный растр (например, из Zn или Ni), делящий РЭ на большое число последовательно включённых элементов, длина которых соизмерима с протяжённостью начального, наиболее искривлённого участка траектории носителей зарядов.

По сравнению с обычными переменными резисторами магниторезисторы имеют практически неограниченный срок службы (отсутствие подвижного контакта исключает механический износ РЭ), отличаются плавностью изменения сопротивления, а также отсутствием шумов, свойственных резисторам с подвижным контактом.

Применяются в основном как чувствительные элементы датчиков магнитного поля, а в сочетании с управляющей магнитной системой – в качестве переменных резисторов в радиоаппаратуре и измерительных приборах и как переключательные элементы в бесконтактной коммутационной аппаратуре.