自旋阀型数字式磁场传感器及其制作方法技术

本发明专利技术公开了一种自旋阀型数字式磁场传感器，包括：片基；片基上所形成的若干个具有一定厚度的自由层和钉扎层的自旋阀元件，每个自旋阀元件的自由层和钉扎层厚度之和相等且零场时电阻相等；参考电阻，其电阻不随磁场变化；电路部分，包括一个双态或三态电压或电阻比较器和一个扫描电源电路，扫描电源电路与自旋阀和参考电阻相连，依次向每个自旋阀元件发出脉冲电流，比较器与每个自旋阀元件及参考电阻相连，分别比较参考电阻与每个自旋阀之间的电阻大小并输出信号。本发明专利技术灵敏度比现有的ＧＭＲ磁性传感器灵敏度提高２０－４０倍，并且不存在通常传感器的线性度的问题；同时由于是数字式的，所以有着很强的抗干扰能力。（*该技术在2024年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种传感器件，尤其涉及一种带有自旋阀磁阻元件和比较器的数字式磁场传感器件。
技术介绍
磁场传感器有广泛的商业用途，如计算机磁头，磁性编码器，位置传感器，无刷直流电机，VCD，DVD，电流计，指南针等等，目前使用最广泛的磁场传感器是霍尔磁场传感器，即以霍尔效应为基础的，用于感知100至1000奥斯特(Oe)范围的磁场，另一种通用的磁场传感器是以半导体或铁磁材料中的磁阻(MR)效应为基础，用于感知与霍尔效应传感器相比较小的磁场和在较远距离上的磁场。MR磁场传感器通过磁性材料制成的敏感元件中电阻的变化来检测磁场信号，作为敏感元件所感知的磁场强度和方向的函数。传统的MR磁场传感器是基于各向异性磁阻效应(AMR)，被传感的外部磁场造成敏感元件电阻的变化，导致相应的电流或电压的变化。由AMR制成的电桥电路用作感知大约50Oe以下的磁场。在磁性多层膜中已观测到另一种更显著的磁阻，巨磁电阻(GMR)。其特点是至少有两个铁磁金属层被一个非铁磁金属层分开。GMR多层膜有多种结构，其物理根源都是起源于电子的自旋相关散射。GMR的一个特别有用的结构就是所谓的自旋阀(spin valve)，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种自旋阀型数字式磁场传感器，其特征在于，包括：片基；所述片基上所形成的若干个具有一定厚度的自由层和钉扎层的自旋阀元件，每个所述自旋阀元件的自由层和钉扎层厚度之和相等且零场时电阻相等；参考电阻，其电阻不随磁场变化；电路部分，包括一个双态或三态电压或电阻比较器和一个扫描电源电路，扫描电源电路与自旋阀和参考电阻相连，依次向每个自旋阀元件发出脉冲电流，比较器与每个自旋阀元件及参考电阻相连，分别比较参考电阻与每个自旋阀之间的电阻大小并输出信号。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王磊，赵静，韩宇男，韩秀峰，
申请(专利权)人：中国科学院物理研究所，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]