在目前信息时代高速发展和科技水平发展脚步加快的趋势下,磁场传感器给人类生活带来了便利,提高了生产力的效率,在现代生活发展上也起到了显著的推动作用。在众多传感器中,基于各向异性磁电阻（Anisotropic Magnetoresistance,AMR）的角度传感器是目前在磁性传感器中研究的热门,因为其具备较高灵敏度,能在恶劣环境下工作,集成度高且成本低等优势。随着传感器制备水平的提高,目前商业化NiFe单层膜各向异性磁电阻在传感器应用方面已经很难满足器件高效应与小型化同步优化的需求,而基于NiCo单层传感器的饱和磁场过大不能得以很好的应用到角度传感器上。本论文鉴于此,提出了利用NiFe薄膜饱和磁场小,NiCo材料各向异性磁电阻大的优势,开展了磁多层膜角度传感器研究,通过各膜层材料厚度比、周期数等对各向异性磁电阻大小、饱和场、磁滞等影响研究,实现了同时具备高灵敏度和低饱和场的角度传感器。具体研究内容如下:本文首先开展了不同NiFe、NiCo材料厚度比例对磁性能影响研究。采用磁控溅射法在Si基片上沉积Ta/NiFe（x）/NiCo（40-x）/Ta结构磁阻薄膜,通过NiFe及NiCo厚度系列化改变,基于AMR、磁滞回线及XRD测试,发现NiFe/NiCo磁多层结构在有较高的AMR效应前提下,还能有效地降低薄膜饱和场和矫顽场。当NiFe和NiCo厚度相等时,薄膜AMR效应最高可达2.3%,矫顽场和饱和场为4.6Oe和15Oe。后续研究中将NiFe和NiCo厚度相等作为膜层厚度的最佳比例。其次,在NiFe和NiCo厚度比例为1:1条件下,探究了不同周期数对多层膜性能的影响。实验制备了Ta/[NiFe/NiCo]n/Ta磁阻薄膜（n=1,2,4,6,8）,通过AMR、磁滞回线、XRD和AFM图综合分析,发现在保证AMR较高的前提下,薄膜的矫顽场随着周期数的增加呈减小的趋势,在n=4时综合效果最优,这为实现低饱和场、大磁阻变化率的角度传感器奠定了材料基础。最后,研究中基于本文自研制的磁多层膜材料设计并制备了AMR角度传感器。探究了不同周期薄膜对传感器性能的影响,并基于传感器电压输出曲线对其角度误差、正交误差、拟合等进行了处理分析。基于[NiFe/NiCo]4多层膜角度传感器综合性能最佳,角度误差为±0.8°。通过与NiFe（40nm）及NiCo（40nm）角度传感器对比,采用磁多层膜制备的角度传感器其角度分辨率优于NiFe（40nm）单层膜角度传感器,且饱和场相当;而与NiCo（40nm）单层膜角度传感器相比,其饱和场从200Oe下降到125Oe,下降幅度达38%。因此,采用本研究所提出的磁多层结构,可实现各向异性传感单元整体体积的降低和性能的提升,满足目前高集成度、小尺寸、轻量化、低饱和场和高灵敏度角度传感器的发展需求。