基于 SiC 器件的全电近零场磁阻计量术，工作温度可达 500 摄氏度

硅碳化物因其卓越的热稳定性而闻名于高温功率器件的极端环境中发挥着关键作用。虽然 SiC 中基于光检测磁共振的磁阻计量技术已被广泛研究，但其需要复杂的光学和微波源 setup。类似地，基于 SiC 的电气探测磁共振技术也已用于磁阻计量，但两者都需要微波激发，这限制了其可扩展性。相反，SiC 的自旋依赖重组电流可通过近零场磁阻（NZFMR）效应实现纯电气化的磁阻计量方法，器件电阻随小磁场变化而变化。尽管 NZFMR 有着巨大的潜力，但在高温应用领域仍鲜有探索。本文展示了 NZFMR 在 SiC 二极管中用于高温相对磁阻计量，并实现了在最高可达 500 摄氏度时对弱磁场的灵敏检测。该技术提供了一种简单且成本效益极佳的替代方案，无需微波源或复杂的 setup。NZFMR 信号受外部磁场的调制，这种磁场影响由核自旋与电子/空穴自旋之间的超声相互作用、以及电子自旋与空穴自旋之间的偶极-交换相互作用共同控制的 singlet-triplet 配对比例，从而为在升温环境下的相对磁阻计量提供了一种新机制。该方法的一个关键优势是传感器头的低功耗，在 500 摄氏度下功耗不足 0.5 瓦（当磁场小于 5 高斯时）。