本论文针对电子罗盘(electronic compass)的应用,制作了应用于地磁测量的霍尔传感器,测试了其灵敏度、噪声以及功耗,研究了如何改善霍尔传感器的性能以及如何实现三维地磁场的测量。本文首先在理论上研究了霍尔传感器的灵敏度、低频噪声、功耗与器件尺寸、掺杂浓度的依赖；通过ANSYS对十字形器件的方块电阻数进行模拟,进而得到十字形器件的迁移率提取方法；通过ANSYS模拟了不同大小和特性的磁性材料对磁集中器放大倍数的影响；通过ANSYS模拟了不同长宽比下十字形器件输出端低频噪声与输入端低频噪声的比例系数。另外借助Suprem.3,模拟了器件内部的掺杂浓度分布。然后成功地设计制作了2种掺杂,7种尺寸的霍尔传感器。器件制作完成后,分别测试了器件的Z轴灵敏度、低频噪声及功耗,与理论计算值进行比较。通过测试比较与讨论得出单个霍尔传感器优化的方向：适当增加器件掺杂浓度降低噪声,提高信噪比；长宽比选择在3左右,保证合适的尺寸和功耗,同时得到较高的信噪比和灵敏度。最后,成功集成了磁集中器,测试结果显示传感器实现了三维磁场的测量。