[实用新型]产生磁性偏置场的多层薄膜结构

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种薄膜结构，尤其是一种产生磁性偏置场的多层薄膜结构，具体地说是一种用于磁性传感器的设计和制备中，提高磁性传感器的精度和线性度的薄膜结构。

背景技术

磁性偏置场技术在磁性传感器的设计和制备中得到广泛的应用，它的主要功能是降低磁性传感器的噪声和磁滞，提高磁性传感器的精度和对称性等(在计算机硬盘中磁头的应用)，还能够起到初始化磁性传感器的作用(在AMR电子罗盘芯片中的应用)。

在计算机硬盘磁头芯片的读头部分中，所采用的磁性偏置场是由一层硬磁薄膜材料产生的，这层硬磁薄膜材料具有较高的骄顽力和较高的剩磁，它所产生的偏置场的大小可以由调解厚度和剩磁来控制。在计算机硬盘读头芯片部分，所述硬磁薄膜上还设置有两层磁性屏蔽层，所述磁性屏蔽层保护了产生磁性偏置场的硬磁材料不受外场的干扰。但是，在其它磁性传感器的设计、制备及应用中，由于无法提供同硬盘相同的磁性屏蔽层，如果采用这种磁性偏置场技术，在遇到较大的外磁场干扰的情况下(外磁场大于硬磁薄膜的骄顽力)，硬磁薄膜所产生偏置场的方向会发生变化，从而不可恢复的改变了磁性的特性。

在AMR电子罗盘芯片的应用中，所采用的磁性偏置场是由一根集成在芯片上的电流导线所提供的，磁性偏置场的大小有通过电流导线的电流大小来设定。它的作用是，当AMR磁性传感器受干扰后，重新初始化AMR磁性传感器芯片。它的缺点是不能实时给磁性传感器提供偏置场，否则传感器的功耗会很大。

发明内容

本实用新型的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种产生磁性偏置场的多层薄膜结构，其能够在受到较大外磁场干扰，并在外磁场撤掉后，所产生的磁性偏置场可以恢复，从而使磁性传感器系统可以正常工作，且没有功耗方面的损失。

为实现上述发明目的，本实用新型提供的第一种技术方案为，所述产生磁性偏置场的多层薄膜结构，包括种子层；所述种子层上设有至少一层磁性被钉扎层与至少一层非磁性钉扎层。

所述种子层上方还设有括保护层；所述保护层与种子层间设置至少一层磁性被钉扎层与至少一层非磁性钉扎层。所述非磁性钉扎层的材料包括MnIr或MnPt。所述磁性被钉扎层的材料包括CoFeB、CoFe、NiFe或CoFe、Ru与CoFe形成的复合层。所述保护层的材料包括Ta、Pt或Ti。

为实现上述发明目的，本实用新型提供的第二种技术方案为，所述产生磁性偏置场的多层薄膜结构，包括种子层；所述种子层上设有硬磁层；所述种子层与硬磁层形成复合层的外周面上缠绕有电流导线。

所述种子层上方还设有保护层，所述保护层位于硬磁层上；所述电流导线缠绕在种子层、硬磁层与保护层形成复合层的外周面。所述电流导线内通入电流，使电流导线产生磁场的方向与硬磁层产生磁性偏置场的方向相同，且电流导线产生的磁场使磁性偏置场的方向保持稳定。

本实用新型的优点：在种子层上设置至少一层非磁性钉扎层与至少一层磁性被钉扎层，通过非磁性钉扎层产生的磁性钉扎场使磁性被钉扎层产生的磁性偏置场的方向保持稳定，提高了抗干扰能力，工艺操作简单，减少了功耗损失。在种子层上设置硬磁层，硬磁层产生磁性偏置场，在电流导线内通入电流，使电流导线产生的磁场与硬磁层的磁性偏置场方向相同，且能够使在磁性偏置场在外加磁场作用下，能够保持磁性偏置场方向的稳定，工艺实现简单，抗干扰能力强。

附图说明

图1为本实用新型的第一种实施方式结构示意图。

图2为本实用新型的第二种实施方式结构示意图。

图3为本实用新型的第三种实施方式结构示意图。

图4为本实用新型的第四种实施方式结构示意图。

图5为本实用新型的第五种实施方式结构示意图。

图6为本实用新型的第六种实施方式结构示意图。

具体实施方式

下面结合具体附图和实施例对本实用新型作进一步说明。

如图1～图6所示：本实用新型包括种子层1、非磁性钉扎层2、磁性被钉扎层3、保护层4、磁性偏置场方向5、硬磁层6、电流导线7及电流8。