一种应用于三维霍尔传感器的霍尔器件的制作方法

1.本发明涉及传感器技术领域，具体为一种应用于三维霍尔传感器的霍尔器件。


背景技术：

2.众所周知，皮肤是人类最大的感知器官，能够准确获知外界的压力、疼痛、温度以及其他复杂环境的刺激。近几年来，研究者们发现可以利用电学信号模拟人类皮肤的感知功能实现“电子皮肤”，这将对医疗、人工智能、可穿戴电子等领域产生革命性变化；
3.霍尔器件是一种磁传感器，用它们可以检测磁场及其变化，可在各种与磁场有关的场合中使用，霍尔器件以霍尔效应为其工作基础，通过它，将许多非电、非磁的物理量例如力、力矩、压力、应力、位置、位移、速度、加速度、角度、角速度、转数、转速以及工作状态发生变化的时间等，转变成电量来进行检测和控制，可将其应用于如人类皮肤性能的超灵敏触觉传感器，感知和测量物体的触感，帮助人机协作应用更为智能；
4.目前，三维霍尔传感器由前端的霍尔器件完成磁电转换功能，结构主要包括水平霍尔器件和竖直霍尔器件。水平霍尔器件用于侦测竖直于芯片表面的磁场，在对称的两端施加偏置电压，将有电流穿过器件，存在磁场时，载流子受到洛伦茨力的影响产生偏移，在其余两端获得霍尔电压。竖直霍尔器件用于侦测平行于芯片表面的磁场，分别对应于x轴和y轴磁场的侦测，但在标准工艺下霍尔器件的阱较浅，灵敏度较低，且竖直霍尔器件存在结构不对称的缺点，具有较高的失调电压。


技术实现要素：

5.本发明提供一种应用于三维霍尔传感器的霍尔器件，用以解决上述在标准工艺下霍尔器件的阱浅，灵敏度较低和竖直霍尔器件存在结构不对称的缺点，具有较高的失调电压中的至少一项技术问题。
6.为解决上述技术问题，本发明公开了一种应用于三维霍尔传感器的霍尔器件，包括若干基板，所述基板上设有凹槽，且若干基板的凹槽中用于设置不同类型的霍尔器件，所述凹槽中设有深n阱层，所述深n阱层上设有若干n+区层和若干p+区层，且若干n+区层对称设置。
7.优选的，所述凹槽中用于放置水平型霍尔器件、竖直型霍尔器件。
8.优选的，所述基板为硅基板。
9.优选的，所述深n阱层采用高压cmos工艺制备。
10.优选的，若干所述n+区层和若干所述p+区层上均设有金属层，且金属层采用铝材料。
11.优选的，所述水平型霍尔器件包括基板一，所述基板一的凹槽中设有深n阱层一，且深n阱层一作为水平型霍尔器件的有源区，所述深n阱层一的四个顶角处分别设有一n+区层一，且若干n+区层一对称设置，所述n+区层一表面设有的金属层作为接触端，若干所述n+区层一之间设有若干p+区层一。
12.优选的，所述竖直型霍尔器件包括基板二，所述基板二的凹槽中设有深n阱层二，且深n阱层二作为竖直型霍尔器件的有源区，所述深n阱层二上呈十字型间隔设有若干n+区层二，且若干n+区层二对称设置，所述n+区层二的外部设有环形p阱层，所述环形p阱层设置在所述深n阱层二上，所述n+区层二表面设有的金属层作为接触端，若干所述n+区层二之间设有若干p+区层二。
13.优选的，所述竖直型霍尔器件的数量为两个，且两个竖直型霍尔器件分别对应x轴和y轴磁场的侦测，所述水平型霍尔器件数量为一个，且水平型对应z轴磁场的侦测。
14.优选的，还包括冷却装置，所述冷却装置设置在所述基板的外部，所述冷却装置包括：
15.工作壳，所述工作壳的下侧内部设有工作腔，所述工作腔的下端滚动连接有导向轮，所述工作腔的左右两端分别固定设有限位杆，所述工作腔的左右两侧前后两端之间转动设有转动轴一，所述工作腔的前端左侧固定设有电机，所述电机与左侧的所述转动轴一固定连接；
16.两个带轮，两个所述带轮分别与左右两侧的所述转动轴一的中部固定连接，且两个所述带轮通过传送带连接，所述转动轴一的前后两侧对称设有锥齿轮一，所述锥齿轮一与锥齿轮二啮合，所述传送带与固定块固定连接；
17.移动块，所述移动块的上下两侧对称设有前后两端贯通设置的通孔一，所述传送带和固定块穿过所述通孔一，所述移动块的左右两侧对称设有上下两端贯通设置的通孔二，所述通孔二之间滑动设有滑块，所述滑块与所述导向轮转动连接，所述滑块远离所述导向轮的一端固定连接有挤压块；
18.两个转动块，两个所述转动块转动设置在移动块的上下两侧，所述转动块和移动块之间固定设有弹簧一，所述固定块与所述转动块接触，左端的所述限位杆与上侧的所述转动块对应设置，右端的所述限位杆与下侧的所述转动块对应设置；
19.推动块，所述推动块滑动设置在所述工作腔的内部，且推动块和固定块滑动连接，所述推动块远离固定块的一端与推动杆固定连接，所述推动杆贯穿所述工作腔的上端进入冷却腔中，且推动杆与推动板固定连接，所述推动板615滑动设置在所述冷却腔中，且推动板的左右两侧贯通设有供冷凝管616穿过的通孔，所述冷却腔设置在所述工作壳的上侧内部；
20.四个转动轴二，四个所述转动轴二分别与锥齿轮二固定连接，所述转动轴二远离所述锥齿轮二的一端贯穿所述工作腔的上端进入冷却腔中，且转动轴二与冷凝管固定连接，所述冷凝管转动设置在所述冷却腔的上下两端之间；
21.冷却壳，所述冷却壳固定设置在所述工作壳的上端，且冷却壳的内部设有放置槽，所述放置槽用于放置所述基板、及其连接的霍尔器件，所述冷却壳的前后左右侧壁内部连通设有冷却管，且冷却管呈u型分布，所述冷却管的进液口与所述冷却腔连通，所述冷却管的出液口与储液箱内部的储液腔连通，且储液箱与冷却壳的一端固定连接，所述储液箱内部的储液腔通过循环口与所述冷却腔连通，所述冷却管的进液口、冷却管的出液口、循环口均设有单向阀。
22.优选的，还包括保护机构，所述保护机构用于放置基板及其连接的霍尔器件，所述保护机构包括：
23.保护壳，所述保护壳的上端设有保护槽，所述保护壳的下侧内部设有动力腔，所述保护槽的内部滑动设有安装板，所述安装板的上端用于安装基板及其连接的霍尔器件，所述安装板的下端左右两侧对称设有安装块，所述安装块与滑动轴固定连接；
24.阿基米德螺旋齿轮，所述阿基米德螺旋齿轮的上端外侧设有螺纹，且螺纹与扇形齿轮啮合，所述扇形齿轮与连接块一固定连接，所述连接块一与滑动块转动连接，所述滑动块与所述滑动轴滑动连接；
25.伸缩杆，所述伸缩杆的伸缩端与所述安装板的下端中部固定连接，所述伸缩杆的固定端与所述阿基米德螺旋齿轮的上端中部固定连接，所述伸缩杆的活动端套设有弹簧二；
26.支撑块，所述支撑块固定设置在所述动力腔的下端，且支撑块与连接块二固定连接，所述连接块二的内部设有左右两端贯穿设置的空腔，所述支撑块的上端贯穿设有配合孔一，且空腔通过配合孔一与所述动力腔连通；
27.操作块，所述操作块与连接轴一固定连接，所述连接轴一贯穿所述保护壳的侧端进入连接块二的空腔中，且连接轴一与导向环块固定连接，所述导向环块靠近所述空腔内壁的一端设有若干导向球；
28.锥齿轮四，所述锥齿轮四与所述连接块二的一端转动连接，且锥齿轮四与锥齿轮三啮合，所述锥齿轮三与连接轴二固定连接，所述连接轴二贯穿所述动力腔的上端进入保护槽中，且连接轴二与所述阿基米德螺旋齿轮的下端固定连接；
29.轴承，所述轴承固定设置在所述动力腔的上端内部，且轴承与所述连接轴二固定连接；
30.弹簧三，所述弹簧三转动设置在所述操作块和保护壳的侧端之间，且弹簧三套设在所述连接轴一上；
31.卡槽一，所述卡槽一设置在所述锥齿轮四靠近连接块二的空腔中的一端，且卡槽一与所述连接轴一配合；
32.配合块一，所述配合块一与所述配合孔一、卡槽二滑动连接，所述卡槽二设置在所述动力腔的上端，且卡槽三和配合孔一对应设置，所述配合块一靠近连接轴二的一端设有配合槽，且配合槽与配合块二滑动连接，所述配合块二与卡槽三配合，所述卡槽三设置在所述连接轴二上。
33.下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
34.附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
35.图1为本发明的水平型霍尔器件结构示意图；
36.图2为本发明的水平型霍尔器件俯视结构示意图；
37.图3为本发明的竖直型霍尔器件结构示意图；
38.图4为本发明的竖直型霍尔器件俯视结构示意图；
39.图5为本发明的竖直型霍尔器件电流流向图一；
40.图6为本发明的竖直型霍尔器件电流流向图二；
41.图7为本发明的冷却装置结构示意图；
42.图8为图7中的a向视图结构示意图；
43.图9为图8中的b向视图结构示意图；
44.图10为本发明的移动块的侧视结构示意图；
45.图11为本发明的保护机构结构示意图。
46.图中：1、基板一；11、基板二；2、深n阱层一；21、深n阱层二；3、p+区层一；31、p+区层二；4、n+区层一；41、n+区层二；5、金属层；6、工作壳；601、工作腔；602、循环口；603、带轮；604、传送带；605、导向轮；606、挤压块；607、滑块；608、转动块；609、弹簧一；610、限位杆；611、推动块；612、转动轴一；613、固定块；614、冷却腔；615、推动板；616、冷凝管；617、推动杆；618、锥齿轮一；619、锥齿轮二；620、转动轴二；621、电机；622、通孔一；623、移动块；624、通孔二；625、储液箱；626、冷却壳；627、冷却管；7、环形p阱层；8、保护壳；801、动力腔；802、保护槽；803、安装板；804、滑动轴；805、安装块；806、滑动块；807、连接块一；808、扇形齿轮；809、伸缩杆；810、弹簧二；811、阿基米德螺旋齿轮；812、连接轴二；813、轴承；814、锥齿轮三；815、锥齿轮四；816、卡槽一；817、连接轴一；818、操作块；819、弹簧三；820、连接块二；821、支撑块；822、导向环块；823、配合块一；824、配合孔一；825、卡槽二；826、配合块二。
具体实施方式
47.以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
48.另外，在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，并非特别指称次序或顺位的意思，亦非用以限定本发明，其仅仅是为了区别以相同技术用语描述的组件或操作而已，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案以及技术特征可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
49.本发明提供如下实施例
50.实施例1
51.本发明实施例提供了一种应用于三维霍尔传感器的霍尔器件，如图1-6所示，包括若干基板，所述基板上设有凹槽，且若干基板的凹槽中用于设置不同类型的霍尔器件，所述凹槽中设有深n阱层，所述深n阱层上设有若干n+区层和若干p+区层，且若干n+区层对称设置；
52.所述深n阱层为深n阱层一2或深n阱层二21，所述n+区层为n+区层一4或n+区层二41，所述p+区层为p+区层一3或p+区层二31；
53.所述凹槽中用于放置水平型霍尔器件、竖直型霍尔器件；
54.所述基板为硅基板；
55.所述深n阱层采用高压cmos(互补金属氧化物半导体)工艺制备；
56.若干所述n+区层和若干所述p+区层上均设有金属层5，且金属层5采用铝材料；
57.所述水平型霍尔器件包括基板一1，所述基板一1的凹槽中设有深n阱层一2，且深n
阱层一2作为水平型霍尔器件的有源区，所述深n阱层一2的四个顶角处分别设有一n+区层一4，且若干n+区层一4对称设置，所述n+区层一4表面设有的金属层5作为接触端，若干所述n+区层一4之间设有若干p+区层一3；
58.所述竖直型霍尔器件包括基板二11，所述基板二11的凹槽中设有深n阱层二21，且深n阱层二21作为竖直型霍尔器件的有源区，所述深n阱层二21上呈十字型间隔设有若干n+区层二41，且若干n+区层二41对称设置，所述n+区层二41的外部设有环形p阱层7，所述环形p阱层7设置在所述深n阱层二21上，所述n+区层二41表面设有的金属层5作为接触端，若干所述n+区层二41之间设有若干p+区层二31；
59.所述竖直型霍尔器件中位于十字形结构中心位置的n+区层二41悬空；
60.所述竖直型霍尔器件的数量为两个，且两个竖直型霍尔器件分别对应x轴和y轴磁场的侦测，所述水平型霍尔器件数量为一个，且水平型对应z轴磁场的侦测。
61.上述技术方案的工作原理及有益效果为：
62.在霍尔器件表面设置p+区层以减小器件的有效厚度，用以提高水平型霍尔器件的灵敏度，在n+区层和p+区层表面覆盖一层金属，以减小霍尔器件连接的其他模块的噪声对霍尔器件的干扰，竖直型霍尔器件中在深n阱层二21的外侧设置环形p阱层7作为器件的保护环，既可以限定霍尔器件的横向尺寸，也有利于降低深n阱层二21注入的横向扩展效应，使得电流向霍尔器件内部更深处流动，进而提高霍尔器件的灵敏度；由于水平型霍尔器件具有四重旋转对称性，因此初始失调较小，但是五接触孔竖直型霍尔器件由于电阻桥上的电阻并不相等，因此竖直霍尔器件的初始失调较大，两个竖直型霍尔器件的十字形结构构成正交匹配并且通过导线连接，两个结构的偏置电流流向相差90度，在同一磁场中，产生大小相等的霍尔电压；该连接方式使得器件输出的霍尔电压极性相同，但是失调电压大小相同，极性相反，可通过加法器电路直接去除，解决了竖直霍尔器件存在结构不对称的缺点，具有较高的失调电压的技术问题；
63.竖直型霍尔器件中位于十字形结构中心位置的n+区层二41悬空，竖直穿过器件的磁场给载流子施加了一个与流向竖直，与器件表面平行的洛伦茨力，深n阱层作为多子的电子和少子空穴受到的力方向相反，分别向十字结构的其余两个端汇集，产生势差，即为霍尔电压；
64.采用高压cmos工艺制备深n阱层，解决了霍尔器件的阱较浅，灵敏度较低的技术问题。
65.实施例2
66.在实施例1的基础上，如图7-10所示，还包括冷却装置，所述冷却装置设置在所述基板的外部，所述冷却装置包括：
67.工作壳6，所述工作壳6的下侧内部设有工作腔601，所述工作腔601的下端滚动连接有导向轮605，所述工作腔601的左右两端分别固定设有限位杆610，所述工作腔601的左右两侧前后两端之间转动设有转动轴一612，所述工作腔601的前端左侧固定设有电机621，所述电机621与左侧的所述转动轴一612固定连接；
68.两个带轮603，两个所述带轮603分别与左右两侧的所述转动轴一612的中部固定连接，且两个所述带轮603通过皮带604连接，所述转动轴一612的前后两侧对称设有锥齿轮一618，所述锥齿轮一618与锥齿轮二619啮合，所述皮带1306与固定块613固定连接；
69.移动块623，所述移动块623的上下两侧对称设有前后两端贯通设置的通孔一622，所述皮带1306和固定块613穿过所述通孔一622，所述移动块623的左右两侧对称设有上下两端贯通设置的通孔二624，所述通孔二624之间滑动设有滑块607，所述滑块607与所述导向轮605转动连接，所述滑块607远离所述导向轮605的一端固定连接有挤压块606；
70.两个转动块608，两个所述转动块608转动设置在移动块623的上下两侧，所述转动块608和移动块1305之间固定设有一609，所述固定块613与所述转动块608接触，左端的所述限位杆610与上侧的所述转动块608对应设置，右端的所述限位杆610与下侧的所述转动块608对应设置；
71.推动块611，所述推动块611滑动设置在所述工作腔601的内部，且推动块611和固定块613滑动连接，所述推动块611远离固定块613的一端与推动杆617固定连接，所述推动杆617贯穿所述工作腔601的上端进入冷却腔614中，且推动杆617与推动板615固定连接，所述推动板615滑动设置在所述冷却腔614中，且推动板615的左右两侧贯通设有供冷凝管616穿过的通孔，所述冷却腔614设置在所述工作壳6的上侧内部；
72.四个转动轴二620，四个所述转动轴二620分别与锥齿轮二619固定连接，所述转动轴二620远离所述锥齿轮二619的一端贯穿所述工作腔601的上端进入冷却腔614中，且转动轴二620与冷凝管616固定连接，所述冷凝管616转动设置在所述冷却腔614的上下两端之间；
73.冷却壳626，所述冷却壳626固定设置在所述工作壳6的上端，且冷却壳626的内部设有放置槽，所述放置槽用于放置所述基板、及其连接的霍尔器件，所述冷却壳626的前后左右侧壁内部连通设有冷却管627，且冷却管627呈u型分布，所述冷却管627的进液口与所述冷却腔614连通，所述冷却管627的出液口与储液箱625内部的储液腔连通，且储液箱625与冷却壳626的一端固定连接，所述储液箱625内部的储液腔通过循环口602与所述冷却腔614连通，所述冷却管627的进液口、冷却管627的出液口、循环口602均设有单向阀。
74.上述技术方案的工作原理及有益效果为：
75.在冷却装置工作时，启动电机621，电机621带动左侧的转动轴一612转动，转动轴一612带动左侧的带轮603转动，左侧的带轮603通过传送带604带动右侧的带轮603转动，右侧的带轮603带动右侧的转动轴一612转动，左右两侧的转动轴一612转动时带动锥齿轮一618转动，锥齿轮一618带动锥齿轮二619转动，锥齿轮二619转动带动冷凝管616转动，冷凝管616转动有利于提高冷却腔614中的冷却液的流动性和冷却效果；在冷凝管616转动的同时，传送带604带动与其固定的固定块613移动，在固定块613与移动块623上的转动块608接触时可带动移动块623随着传送带604移动，移动块623移动带动滑块607移动，从而使得导向轮605和挤压块606移动，导向轮605沿着工作腔601的下端滚动，使得移动块623的移动过程保持稳定，挤压块606移动可带动推动块611移动；
76.当固定块613移动到皮带604的下侧，通过与下侧的转动块608接触带动移动块623向右移动，使得滑块607向右移动，从而使得推动块611向下移动，当移动块1305下侧的转动块608与右端的限位杆610接触，使得下侧的转动块608转动，使得固定块613与下侧的转动块608分离，移动块623停止移动，当固定块613移动到传送带604的上侧，通过与上侧的转动块608接触带动移动块1305向左移动，使得滑块607向左移动，从而使得推动块611向上移动，当移动块1305上侧的转动块608与左端的限位杆610接触，上侧的转动块608转动，使得
固定块613与上侧的转动块608分离，移动块623停止移动，直到固定块613移动到与皮带604下侧的转动块608再次接触，通过固定块613、转动块608和限位杆610的配合，实现了推动块611上下移动的目的，推动块611上下移动时通过推动杆617带动推动板615沿着冷却腔614上下滑动，在推动板615向上移动时推动冷却腔614中的冷却液通过冷却管627的进液口进入，经过冷却管627，由冷却管627的出液口流入储液箱625中，在推动板615向下移动时，储液箱625中的液体通过循环口流入冷却腔614中，实现了冷却管627中冷却液循环的目，通过在冷却管627的进液口、冷却管627的出液口循环口602中设置单向阀，避免出现倒流现象，冷却壳626的侧壁选用导热性好的材料，通过冷却液在冷却管627的循环流动，进一步提高了冷却壳626的散热性能，通过设置冷却装置，使得放置槽中放置的基板及其连接的霍尔器件能够适用于高温环境，提高了霍尔器件的适用性。
77.实施例3
78.在实施例1的基础上，如图11所示，还包括保护机构，所述保护机构用于放置基板及其连接的霍尔器件，所述保护机构包括：
79.保护壳8，所述保护壳8的上端设有保护槽802，所述保护壳8的下侧内部设有动力腔801，所述保护槽802的内部滑动设有安装板803，所述安装板803的上端用于安装基板及其连接的霍尔器件，所述安装板803的下端左右两侧对称设有安装块805，所述安装块805与滑动轴804固定连接；
80.阿基米德螺旋齿轮811，所述阿基米德螺旋齿轮811的上端外侧设有螺纹，且螺纹与扇形齿轮808啮合，所述扇形齿轮808与连接块一807固定连接，所述连接块一807与滑动块806转动连接，所述滑动块806与所述滑动轴804滑动连接；
81.伸缩杆809，所述伸缩杆809的伸缩端与所述安装板803的下端中部固定连接，所述伸缩杆809的固定端与所述阿基米德螺旋齿轮811的上端中部固定连接，所述伸缩杆809的活动端套设有弹簧二810；
82.支撑块821，所述支撑块821固定设置在所述动力腔801的下端，且支撑块821与连接块二820固定连接，所述连接块二820的内部设有左右两端贯穿设置的空腔，所述支撑块821的上端贯穿设有配合孔一824，且空腔通过配合孔一824与所述动力腔801连通；
83.操作块818，所述操作块818与连接轴一817固定连接，所述连接轴一817贯穿所述保护壳8的侧端进入连接块二820的空腔中，且连接轴一817与导向环块822固定连接，所述导向环块822靠近所述空腔内壁的一端设有若干导向球；
84.锥齿轮四815，所述锥齿轮四815与所述连接块二820的一端转动连接，且锥齿轮四815与锥齿轮三814啮合，所述锥齿轮三814与连接轴二812固定连接，所述连接轴二812贯穿所述动力腔801的上端进入保护槽802中，且连接轴二812与所述阿基米德螺旋齿轮811的下端固定连接；
85.轴承813，所述轴承813固定设置在所述动力腔801的上端内部，且轴承813与所述连接轴二812固定连接；
86.弹簧三819，所述弹簧三819转动设置在所述操作块818和保护壳8的侧端之间，且弹簧三819套设在所述连接轴一817上；
87.卡槽一816，所述卡槽一816设置在所述锥齿轮四815靠近连接块二820的空腔中的一端，且卡槽一816与所述连接轴一817配合；
88.配合块一823，所述配合块一823与所述配合孔一824、卡槽二825滑动连接，所述卡槽二825设置在所述动力腔801的上端，且卡槽二825和配合孔一824对应设置，所述配合块一823靠近连接轴二812的一端设有配合槽，且配合槽与配合块二826滑动连接，所述配合块二826与卡槽三配合，所述卡槽三设置在所述连接轴二812上。
89.上述技术方案的有益效果为：
90.在霍尔器件未处于工作时，首先按压操作块818，使得连接轴一817与锥齿轮四815上的卡槽一816配合，弹簧三819压缩，在连接轴一817移动的过程中带动导向环块822移动，导向环块822推动配合块一823向着卡槽二825的方向移动，配合块一823移动带动配合块二826移动，使得配合块二826与卡槽三脱离配合，从而使得连接轴二812自由转动，然后转动操作块818，带动连接轴一817转动，通过在导向环块822上设置导向球，使得连接轴一817的转动过程保持顺畅，连接轴一817转动带动锥齿轮四815转动，锥齿轮四815转动带动锥齿轮三814转动，从而带动连接轴二812转动，通过设置轴承813，使得连接轴二812的转动过程保持顺畅，连接轴二812带动阿基米德螺旋齿轮811转动，阿基米德螺旋齿轮811转动带动扇形齿轮808转动，扇形齿轮808转动带动连接块一807转动，连接块一807转动带动滑动块806移动，滑动轴804对滑动块806的移动起到导向作用，滑动轴804通过安装块805带动安装板803向下移动，在安装板803移动的时候伸缩杆809收缩，使得弹簧二810压缩，在弹簧二810的弹性作用下使得安装板803具有缓冲效果，使得霍尔器件完全进入保护槽802中，对霍尔器件起到保护作用，然后松开操作块818，在弹簧三819的弹性作用下使得连接轴一817恢复原位，使得导向环块822与配合块一823脱离配合，从而使得配合块一823在重力作用下恢复原位，配合块二826也恢复原位，使得连接轴二812停止转动，从而使得安装板803保持固定，在霍尔器件处于工作时，首先按压操作块818，然后反向转动操作块818，使得安装板803向上移动，使得霍尔器件脱离保护槽802，保证霍尔器件正常工作，通过设置保护机构，既可以使得霍尔器件保持正常工作，也对霍尔器件起到保护作用。
91.实施例4
92.在实施例1的基础上，还包括，
93.四个顶角处分别设置的n+区层一4中其中两个n+区层一4为输入电极，另外两个n+区层一4为输出电极；
94.电压检测仪：所述电压检测仪分别设置在其中一个作为输入电极的n+区层一4、一个作为输出电极的n+区层一4之间，用于检测上述两个n+区层一4之间的电压；
95.报警器：所述报警器设置在所述基板一1上；
96.控制器：所述控制器与所述电压检测仪和报警器电连接；
97.所述控制器基于所述电压检测仪控制报警器工作，包括以下步骤：
98.步骤1：控制器根据公式(1)计算出上述两个n+区层一4之间的理论电流；
[0099][0100]
其中，a为上述两个n+区层一4之间的理论电流，h为深n阱层一2的厚度，p为深n阱层一2的载流子电量，ρ为深n阱层一2中的载流子密度，c为深n阱层一2的横截面积，v为深n阱层一2中的载流子迁移速度，b为深n阱层一2中的载流子所处的电场强度；
[0101]
步骤2：控制器根据电压检测仪检测出的上述两个n+区层一4之间的电压、步骤1计算出的上述两个n+区层一4之间的理论电流和公式(2)计算出水平型霍尔器件的霍尔灵敏
度，控制器比较计算出的水平型霍尔器件的霍尔灵敏度和水平型霍尔器件的预设霍尔灵敏度，若计算出的水平型霍尔器件的霍尔灵敏度小于水平型霍尔器件的预设霍尔灵敏度，控制器控制报警器报警；
[0102][0103]
其中，k为水平型霍尔器件的霍尔灵敏度，e为电压检测仪的检测值，q为水平型霍尔器件所处的磁感应强度；
[0104]
其中，公式(1)中h取2mm，c取0.5cm2，ρ取2.716
×
10
13
cm-3
，v取1cm2/v*s，p取1.6
×
10-19
c，b取9
×
109v/m，a计算得出2.8ma；
[0105]
公式(2)中e取5v，q取0.1n/a*m，k计算得出1.78cm2/c，小于预设水平型霍尔器件的霍尔灵敏度1.5cm2/c，控制器控制报警器报警；
[0106]
上述技术方案的工作原理及有益效果为：
[0107]
在四个顶角处分别设置的n+区层一4中其中两个n+区层一4为输入电极，另外两个n+区层一4为输出电极；使用电压检测仪分别设置在其中一个作为输入电极的n+区层一4、一个作为输出电极的n+区层一4之间，用于检测上述两个n+区层一4之间的电压；控制器根据公式(1)计算出上述两个n+区层一4之间的理论电流；然后根据电压检测仪检测出的上述两个n+区层一4之间的电压、步骤1计算出的上述两个n+区层一4之间的理论电流和公式(2)计算出水平型霍尔器件的霍尔灵敏度，控制器比较计算出的水平型霍尔器件的霍尔灵敏度和水平型霍尔器件的预设霍尔灵敏度，若计算出的水平型霍尔器件的霍尔灵敏度小于水平型霍尔器件的预设霍尔灵敏度，控制器控制报警器报警，提醒使用者应降低深n阱层一2中的载流子密度，或者深n阱层一2的厚度，可选取合适的材料实现降低深n阱层一2中的载流子密度的目的。
[0108]
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。