Temperature Dependence of the Graphene Hall Sensor for Special Applications

Скорочена інформація про документ
dc.contributor.authorShuryhin, F. M.
dc.contributor.authorBiliak, R. V.
dc.contributor.authorLiakh-Kaguy, N. S.
dc.contributor.authorKost, Ya. Ya.
dc.contributor.authorSukhorebryi, S. P.
dc.contributor.authorCiuk, T.
dc.contributor.authorEl-Ahmar, S.
dc.date.accessioned2026-04-10T11:42:16Z
dc.date.available2026-04-10T11:42:16Z
dc.date.issued2025
dc.description.abstractThis study investigates the effect of temperature on the parameters of Hall sensors based on quasi-free-standing (QFS) graphene. The graphene layers were obtained using chemical vapor deposition (CVD) on silicon carbide (4H-SiC (0001)) substrates. This approach ensures high material uniformity and reduces the influence of impurities, allowing the fabrication of sensors with improved metrological characteristics. The experimental study was conducted in a temperature range from 30 to 120°C. The dependence of the Hall signal on temperature was measured, and sensor stability was evaluated in long-term tests. To enhance measurement accuracy, the current-spinning technique was employed, effectively reducing parasitic signal components arising from thermoelectric effects and material inhomogeneities. The experimental results indicate that the dependence of the Hall signal on temperature is close to linear for most samples, simplifying temperature correction in practical applications. Some samples exhibit a lower level of temperature-induced variations, which may be attributed to structural variations in the graphene layer or an uneven distribution of residual stresses in the material. The overall signal variation does not exceed 10%, which is acceptable for most technological applications. The obtained results confirm the potential of QFS graphene for Hall sensors capable of operating under varying temperature conditions. Further research may focus on optimizing sensor structures, improving fabrication methods, and developing algorithms for compensating temperature effects.
dc.description.abstractotherДослiджено вплив температури на параметри сенсорiв Холла, виготовлених на основi квазiвiльностоячого (QFS) графену. Графеновi шари отриманi методом хiмiчного осадження з парової фази (CVD) на пiдкладках iз карбiду кремнiю (4H-SiC (0001)). Такий пiдхiд забезпечує високу однорiднiсть матерiалу та зменшує вплив домiшок, що дозволяє отримати сенсори з покращеними метрологiчними характеристиками. Експериментальне дослiдження проводилося в температурному дiапазонi вiд 30 до 120∘C. Для пiдвищення точностi вимiрювань використано метод обертального струму, який ефективно зменшує паразитнi складовi сигналу, що виникають через термоелектрорушiйну силу (термоЕРС) та неоднорiдностi матерiалу. Результати експериментiв свiдчать, що залежнiсть сигналу Холла вiд температури є близькою до лiнiйної для бiльшостi зразкiв, що спрощує температурну корекцiю в практичних застосуваннях. Деякi зразки демонструють нижчий рiвень температурних змiн, що може бути зумовлено варiацiями в структурi графенового шару або нерiвномiрним розподiлом залишкових напружень у матерiалi. Загальний рiвень змiн сигналу не перевищує 10%, що є прийнятним для бiльшостi технологiчних застосувань. Отриманi результати пiдтверджують перспективнiсть використання QFS-графену для сенсорiв Холла, здатних працювати в умовах змiнних температур. Подальшi дослiдження можуть бути спрямованi на оптимiзацiю структури сенсорiв, покращення методiв їхнього виготовлення та розробку алгоритмiв компенсацiї температурних впливiв.
dc.format.pagerangeС. 59-66
dc.identifier.citationTemperature Dependence of the Graphene Hall Sensor for Special Applications / F. M. Shuryhin, R. V. Biliak, N. S. Liakh-Kaguy, Ya. Ya. Kost, S. P. Sukhorebryi, T. Ciuk, S. El-Ahmar // Вісник НТУУ «КПІ». Радіотехніка, радіоапаратобудування : збірник наукових праць. – 2025. – Вип. 100. – С. 59-66. – Бібліогр.: 20 назв.
dc.identifier.doihttps://doi.org/10.20535/RADAP.2025.100.59-66
dc.identifier.orcid0009-0005-8848-8606
dc.identifier.orcid0000-0002-1791-6053
dc.identifier.orcid0000-0002-9493-0756
dc.identifier.orcid0000-0003-4887-392X
dc.identifier.urihttps://ela.kpi.ua/handle/123456789/80094
dc.language.isoen
dc.publisherКПІ ім. Ігоря Сікорського
dc.publisher.placeКиїв
dc.relation.ispartofВісник НТУУ «КПІ». Радіотехніка, радіоапаратобудування : збірник наукових праць, Вип. 100, 2025
dc.rights.urihttps://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
dc.subjectHall sensor
dc.subjectQFS graphene
dc.subjecttemperature dependence
dc.subjectoff-set signal
dc.subjectspinning current method
dc.subjectcенсор Холла
dc.subjectQFS-графен
dc.subjectтемпературна залежнiсть
dc.subjectoff-set сигнал
dc.subjectметод обертального струму
dc.subject.udc621.317.4
dc.titleTemperature Dependence of the Graphene Hall Sensor for Special Applications
dc.title.alternativeТемпературнi залежностi сенсора Холла для особливих задач
dc.typeArticle

Файли

Контейнер файлів
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз
Назва:
59-66.pdf
Розмір:
2.93 MB
Формат:
Adobe Portable Document Format
Завантажити
Ліцензійна угода
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз недоступний
Назва:
license.txt
Розмір:
8.98 KB
Формат:
Item-specific license agreed upon to submission
Опис:
Завантажити

Зібрання

Вісник НТУУ «КПІ». Радіотехніка, радіоапаратобудування : збірник наукових праць, Вип. 100