Symbolverzeichnis
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Abkürzungsverzeichnis
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1. | Einleitung | 1 |
1.1. | Zielstellung und Gliederung der Arbeit | 1 |
1.2. | Technologie integrierter Mikrospulen mit planaren ferromagnetischen Kernen | 3 |
1.3. | Applikationen | 8 |
1.3.1. | Das Fluxgate-Magnetometer | 8 |
1.3.2. | Der Stromsensor | 9 |
1.3.3. | Der µR-Sensor
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10 |
2. | Sensormodellierung | 11 |
2.1. | Motivation und Vorgehensweise | 11 |
2.2. | Magnetisierung planarer hochpermeabler Kerne | 12 |
2.2.1. | Das Summationsverfahren | 12 |
2.3. | Eigenschaften integrierter Mikrospulen mit hochpermeablen Kernen | 22 |
2.3.1. | Die Spiegelungsmethode | 22 |
2.3.2. | Ergebnisse | 32 |
2.4. | Ferromagnetismus | 36 |
2.4.1. | Grundlagen | 36 |
2.4.2. | Das Fluxgate-Prinzip | 37 |
2.4.3. | Die Empfindlichkeitskennlinie | 46 |
2.4.4. | Die Arbeitspunktkennlinie | 48 |
2.5. | Simulation des Sensorverhaltens mit FEM | 49 |
2.6. | Wirbelströme
und Hysterese
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64 |
3. | Sensorauflösung | 69 |
3.1. | Das Barkhausen-Rauschen | 69 |
3.2. | Domänenausbildung und Domänenwandbewegungen in planaren ferromagnetischen Kernen | 74 |
3.2.1. | Theoretischer Zugang | 74 |
3.2.2. | Kerr-Mikroskopische Untersuchungen | 76 |
3.3. | Signalanalyse | 81 |
3.4. | Ausblick
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86 |
4. | Charakterisierungs - und Testverfahren | 89 |
4.1 | Einführung | 89 |
4.1.1. | Test von Mikrosystemen | 89 |
4.1.2. | Nutzbare physikalische Effekte | 91 |
4.2. | Wafermagnetometer | 94 |
4.2.1. | BH-Tracer | 94 |
4.2.2. | Kerr-Magnetometer | 98 |
4.2.3. | Ergebnisse | 102 |
4.3. | Parametermessungen | 106 |
4.3.1. | Meßbedingungen für den Testchip | 106 |
4.3.2 | Teststrukturen | 108 |
4.4. | Sensorcharakterisierung auf Waferebene | 117 |
4.4.1. | Meßplatz | 118 |
4.4.2. | Die Empfindlichkeitskennlinie | 125 |
4.4.3. | Die Arbeitspunktkennlinie | 129 |
4.4.4. | Die Kompensationskennlinie | 132 |
4.4.5. | Die Sensorkalibrierung auf Waferebene | 133 |
4.5. | Sensor- und Systemtest | 137 |
4.6. | Test
von Mikrosystemen
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144 |
5. | Zusammenfassung
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146 |
Literaturverzeichnis
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Anhang |