AMR线性磁场传感器制备研究

来源 :电子科技大学 | 被引量 : 4次 | 上传用户:crazyliang
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
随着科学技术的发展,磁场传感器已经成为当今社会生活中非常重要的一部分。而在众多磁场传感器中,AMR效应磁场传感器由于具有灵敏度较高,制备工艺简单,便于集成化且成本较低等优点,成为目前磁场传感器研究的热门。本文研究了以AMR效应为基础的磁场传感器。首先探究了具有AMR效应的磁阻薄膜的制备工艺。本文选择采用磁控溅射方法在表面有300nmSiO2的硅基片上,以Ta/NiFe/Ta三层结构制备磁阻薄膜,其中第一层Ta作为缓冲层,在硅基片上为NiFe薄膜的生长提供良好的基底,第二层的NiFe薄膜为AMR效应的核心功能薄膜,NiFe薄膜质量的好坏直接影响整个磁阻薄膜的AMR性能,第三层Ta作为磁阻薄膜的保护层,保护磁阻薄膜不受外界氧化和破坏。本文制备了NiFe薄膜厚度分别为8nm、10nm、11nm、12nm和14nm的磁阻薄膜,分析不同NiFe厚度对磁阻薄膜AMR性能的影响,得到最佳的NiFe薄膜厚度为11nm,对应得到的AMR值为1.243%,磁阻薄膜的最大磁灵敏度为0.282%/Oe。本文制备了Ta缓冲层厚度分为3nm、4nm、5nm和6nm的磁阻薄膜,其中NiFe薄膜层厚度为11nm,分析不同Ta缓冲层厚度对磁阻薄膜AMR性能的影响,得到最佳的Ta缓冲层厚度为5nm,对应得到的AMR值为1.31%,磁阻薄膜的最大磁灵敏度为0.419%/Oe。然后探究了真空磁场退火的工艺条件对NiFe磁阻薄膜AMR效应的影响。对于Ta缓冲层厚度为5nm,NiFe薄膜厚度为11nm的磁阻薄膜,从真空磁场退火的温度和时间两个方面进行了分析对磁阻薄膜AMR行性能的影响。本文分析了退火温度分别为300℃、350℃、400℃和450℃的退火条件,得到最佳的真空磁场退火温度为350℃,对应得到的AMR值为1.35%,磁阻薄膜的最大磁灵敏度为0.259%/Oe。本文分析了退火时间分别为3h、3.5h、4h和4.5h的退火条件,得到的真空磁场退火时间在大于3h后,磁阻薄膜的AMR值均为1.35%左右,不再变化。其次探究了Barber电极电流偏置效果。通过COMSOL软件,模拟仿真了Barber电极倾斜角度和Barber电极间距对电流偏置的影响。本文仿真了Barber电极倾斜角度为45°时的电流偏置方向,发现当电极之间间距越小时,电流偏置的方向越趋近于45°,但间距太小会降低传感器AMR性能。模拟仿真分析了Barber电极倾斜角度为50°时的电流偏置方向,发现当Barber电极长宽比为2时,电流偏置效果最好,电流偏置方向趋近45°,能达到最理想的电流偏置效果。最后设计并制备了AMR线性磁场传感器。设计了以长条形且两端带尖角的的磁阻条为核心功能部分,以惠斯通电桥作为主要传感器结构,以45°和50°倾斜角度的Barber电极作为电流偏置,通过光刻工艺制备传感器图形,通过电子束蒸发生长Al作为Barber电极材料,成功制备了AMR线性磁场传感器。探究了Barber电极Al厚度分别为200nm、300nm、400nm、500nm、600nm、700nm、800nm和900nm的传感器性能,得到最佳的Al厚度为800nm,最佳的Barber电极倾斜角度为50°,对应的AMR线性磁场传感器的线性区间宽度为16Oe,线性区间的线性相关系数为0.99741,传感器的灵敏度为0.25mV/V/Oe。
其他文献
【正】争当江西船舶行业的"排头兵"近日,从江西重点船厂——同方江新造船有限公司传来好消息,该公司从国内众多一流船厂竞争中脱颖而出,首次与中海油服(COSL)成功签订了一艘8
回 回 产卜爹仇贱回——回 日E回。”。回祖 一回“。回干 肉果幻中 N_。NH lP7-ewwe--一”$ MN。W;- __._——————》 砧叫]们羽 制作:陈恬’#陈川个美食 Back to yield
<正> 质量策划是质量管理的一部分,致力于制定质量目标并规定必要的运行过程和相关资源以实现质量目标。不同的质量策划有不同的方法,要求和重点。本篇概述了质量策划的基本
期刊
回 回 产卜爹仇贱回——回 日E回。”。回祖 一回“。回干 肉果幻中 N_。NH lP7-ewwe--一”$ MN。W;- __._——————》 砧叫]们羽 制作:陈恬’#陈川个美食 Back to yield
多元智能理论(MI)与合作学习(CL)之间存在着密切的联系,用多元智能理论解释合作学习有利于合作学习教学策略得到更准确、更全面的实施。本文详细论证了合作学习教学策略与多元
讨论汾河污染总量控制中,如何根据汾河水文特性和污染物特征,选用适当的水质模型,确定水域容许纳污量.
随着中国医药市场的发展,药品包装越来越受到业界的重视,并逐渐成为市场竞争的重要因素.然而,市场的现状是大多数医药产品的包装质量档次偏低,与发达国家相比仍存在较大差距.
期刊
回 回 产卜爹仇贱回——回 日E回。”。回祖 一回“。回干 肉果幻中 N_。NH lP7-ewwe--一”$ MN。W;- __._——————》 砧叫]们羽 制作:陈恬’#陈川个美食 Back to yield
近日,中船重工第七。五研究所试制完成金属直接烧结快速成型技术(DMLS)首台样机,成为世界上第四家掌握该技术的企业。DMLS即直接金属激光烧结成型技术,是3D打印技术领域王冠上的明
健康步入老年:运动和活性氧的作用特刊综述《运动与健康科学》2013;2(2):67-74衰老中的线粒体氧化还原代谢:运动干预的影响Hai Bo,Ning Jiang,Li Li Ji,Yong zhang(中国,美国