基于霍尔效应的电容性耦合的回转器的制作方法

文档序号:11142795阅读:来源:国知局

技术特征:

1.用于交变电流信号的回转器,包括霍尔效应材料、用于用与所述霍尔效应材料的平面或者表面垂直的磁场通过所述霍尔效应材料的装置、至少一个用于将交变电流(I1;I2)输入耦合到霍尔效应材料中的输入端口以及至少一个用于将输出电压(U2;U1)输出耦合的输出端口,所述输出电压(U2;U1)是通过输入耦合的交变电流产生的霍尔电压的量度,其中每个端口均具有至少两个端子,所述端子与外界连接,

其特征在于,

每个端口的至少一个端子与连接电极连接,所述连接电极与霍尔效应材料电绝缘并且与霍尔效应材料构成电容器。

2.按照权利要求1所述的回转器,

其特征在于,

所述电容器预先给定在霍尔效应材料中电势的空间分布的边界条件,所述边界条件允许在霍尔效应材料的区域中的连续的电势变化过程,所述区域与连接电极的边缘直接地相对。

3.按照权利要求1至2之一所述的回转器,

其特征在于,

输入端口的两个端子与各一个连接电极连接,其中所述两个连接电极与霍尔效应材料电绝缘,并且与所述霍尔效应材料分别构成电容器。

4.按照权利要求1至3之一所述的回转器,

其特征在于,

输出端口的两个端子与各一个连接电极连接,其中所述两个连接电极与霍尔效应材料电绝缘,并且与霍尔效应材料分别构成电容器。

5.按照权利要求1至4之一所述的回转器,

其特征在于,

霍尔效应材料在至少两个空间维度中具有这样的扩展,使得所述霍尔效应材料沿着所述空间维度中的每个均包含至少一百万个在两个空间维度中移动的电子。

6.按照权利要求1至5之一所述的回转器,

其特征在于,

霍尔效应材料在至少两个空间维度中具有至少100nm、优选地至少500nm和完全特别优选地至少1μm的扩展。

7.按照权利要求1至6之一所述的回转器,

其特征在于,

沿着霍尔效应材料的外周所测量的每单位长度的局部电容在连接电极的边缘区域中比在连接电极的其余的区域中小,其中所述外周从与输入端口连接的连接电极通向与输出端口连接的连接电极。

8.按照权利要求1至7之一所述的回转器,

其特征在于,

由每个连接电极与霍尔效应材料构成的电容器的每单位长度的局部电容沿着霍尔效应材料的外周被限制,其中所述外周从与输入端口连接的连接电极通向与输出端口连接的输出电极。

9.按照权利要求1至8之一所述的回转器,

其特征在于,

设置用于给在至少一个连接电极和霍尔效应材料之间的绝缘区域施加偏置电场的装置,所述偏置电场改变在连接电极的区域上电容的空间分布。

10.按照权利要求9所述的回转器,

其特征在于,

所述电容器包含铁电体或者非线性电介质作为在连接电极和霍尔效应材料之间的绝缘。

11.按照权利要求1至10之一所述的回转器,

其特征在于,

所述连接电极沿着霍尔效应材料的外周这样地彼此布置,使得在相反的方向上沿着所述周长从一个连接电极到相邻的连接电极分别走过路径,所述路径的长度相差不超过10%。

12.按照权利要求1至11之一所述的回转器,

其特征在于,

霍尔效应材料具有孔,所述孔的总面积为直至涂有霍尔效应材料的面积的九倍。

13.按照权利要求1至12之一所述的回转器,

其特征在于,

霍尔效应材料的外周至少在部分区域中具有自相似的、尤其不规则碎片形的结构,其中在所述部分区域中连接电极之一与所述部分区域构成电容器。

14.按照权利要求1至13之一所述的回转器,

其特征在于,

通过所有连接电极分别与霍尔效应材料构成的电容器具有电容,所述电容最多彼此相差10%。

15.按照权利要求1至14之一所述的回转器,

其特征在于,

所述霍尔效应材料沿着至少一个外周在所述外周的长度的至少2%、优选地50%至70%之间与至少一个连接电极构成电容器。

16.按照权利要求1至15之一所述的回转器,

其特征在于,

至少一个连接电极与霍尔效应材料的多个彼此电绝缘的层构成电容器。

17.按照权利要求1至16之一所述的回转器,

其特征在于,

所述霍尔效应材料是量子霍尔效应材料。

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