一种巨磁电阻磁单极开关传感器制造技术

本发明专利技术属于磁性材料与元器件技术领域，涉及磁传感技术，具体为一种巨磁电阻磁单极开关传感器，利用双钉扎结构实现磁单极开关传感器的方法。本发明专利技术将存储领域的双钉扎自旋阀结构作为传感单元，利用其双交换偏置的交换偏置场可以较大范围调制的优点，替代现有技术中采用的只能较小范围改变的耦合场，使基于巨磁电阻实现的磁单极开关更加容易设计以及满足更大开关场应用的需求。

【技术实现步骤摘要】
一种巨磁电阻磁单极开关传感器
本专利技术属于磁性材料与元器件
，涉及磁传感技术，具体为一种巨磁电阻磁单极开关传感器，利用双钉扎结构实现磁单极开关传感器的方法。
技术介绍
巨磁电阻是一种在磁多层膜中，通过外磁场调制磁性层取向，获得电阻随外磁场变化的效应。一般情况下，当各磁性层磁矩平行时整个体系呈现低电阻，而当磁性层磁矩反平行时整个体系呈现高电阻。其中自旋阀结构是一种常见的可以获得巨磁电阻效应的结构，其基本结构为铁磁层1(自由层)/隔离层/铁磁层2(固定层)/反铁磁层。在该结构中，在外场作用下铁磁层1的磁矩随外场转动，称为自由层；而铁磁2由于被反铁磁材料钉扎，只有当外磁场大于反铁磁层对铁磁层2的钉扎场时，其磁矩才会转动，因而被称为固定层。当巨磁电阻自旋阀结构应用于单极开关时，一般采用四端惠斯通电桥形式，为产生单极开关响应，需要将一组对应桥臂的电阻做磁屏蔽，如图1所示，对磁阻单元R2、R3进行磁屏蔽，使其不产生对外场的响应。另外，为使开关场均为正(单极)，一般采用控制隔离层厚度在1.8-2.5nm之间，使铁磁层1与铁磁层本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种巨磁电阻磁单极开关传感器，由四个完全一致的传感单元组成惠斯通电桥结构，其特征在于：/n所述传感单元为长条形双钉扎结构磁电阻传感单元薄膜，为从下至上依次沉积的基片/缓冲层/反铁磁层1/铁磁层1/隔离层/铁磁层2/反铁磁层2；其长短轴比为5：1～15：1，短轴的线宽为1～20μm；/n铁磁层1/反铁磁层1和铁磁层2/反铁磁层2在薄膜沉积时通过施加大小50～1000Gs的沉积磁场H，分别形成对应的交换偏置场H1、H2，方向沿传感单元膜面长轴方向；且铁磁层1的翻转场h1、h2对应于传感器所需开、关场Bop和Brp，铁磁层2/反铁磁层2两层薄膜产生的交换偏置场H2远大于传感器所需开关场，即H2≥...

【技术特征摘要】
1.一种巨磁电阻磁单极开关传感器，由四个完全一致的传感单元组成惠斯通电桥结构，其特征在于：
所述传感单元为长条形双钉扎结构磁电阻传感单元薄膜，为从下至上依次沉积的基片/缓冲层/反铁磁层1/铁磁层1/隔离层/铁磁层2/反铁磁层2；其长短轴比为5：1～15：1，短轴的线宽为1～20μm；
铁磁层1/反铁磁层1和铁磁层2/反铁磁层2在薄膜沉积时通过施加大小50～1000Gs的沉积磁场H，分别形成对应的交换偏置场H1、H2，方向沿传感单元膜面长轴方向；且铁磁层1的翻转场h1、h2对应于传感器所需开、关场Bop和Brp，铁磁层2/反铁磁层2两层薄膜产生的交换偏置场H2远大于传感器所需开关场，即H2≥10H1。
所述惠斯通电桥结构的一组对应桥臂设有完全覆盖所属传感单元的矩形屏蔽层框。


2.如权利要求1所述巨磁电阻磁单极开关传感器，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐晓莉，李光耀，姜杰，
申请(专利权)人：电子科技大学，上海麦歌恩微电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51