[发明专利]一种高性能磁阻器件及制造工艺

说明书

本发明公开了一种高性能磁阻器件及制造工艺，通过多个科比诺圆盘的串联结构，取代传统的长条形磁阻器件，在获得最大磁阻效应的同时，又具备较大的输入阻抗。

技术领域

本发明涉及一种高性能磁阻器件及制造工艺。

背景技术

现有技术中的长条形磁阻器件，由于霍尔效应，正负电荷会分别在磁阻器件的两侧聚集，因此会在磁阻器件上设置多个从其一侧向另一侧延伸的短路条9来消除聚集电荷，如附图1，然而此种方法并不能完全消除聚集电荷，在短路条之间处仍会有残余电荷，因此效果有限。物理上，科比诺圆盘具有最高的磁阻效应。但由于输入电阻很小，而无法实际应用。

发明内容

为克服上述缺点，本发明的目的在于提供一种高性能磁阻器件及制造工艺。

为了达到以上目的，本发明采用的技术方案是：一种高性能磁阻器件，它包括基底、在基底之上的依次排布的多个InSb薄膜圆盘、在InSb薄膜圆盘之上的环形电极、在InSb薄膜圆盘之上并位于环形电极内侧的中心电极、在环形电极之上并部分覆盖环形电极的绝缘膜，高性能磁阻器件还包括第一电极、第二电极以及多个连接电极，设InSb薄膜圆盘为n个，连接电极为n+1个，n≥2，并设1＜x≤n，n和x均为整数，第1个连接电极的一端与第一电极相连接，另一端跨过位于第1个InSb薄膜圆盘上的绝缘膜并与第1个InSb薄膜圆盘上的中心电极相连接，第x个连接电极的一端与第x-1个InSb薄膜圆盘上的环形电极相连接，另一端跨过位于第x个InSb薄膜圆盘上的绝缘膜并与第x个InSb薄膜圆盘上的中心电极相连接，第n+1个连接电极的一端与第n个InSb薄膜圆盘上的环形电极相连接，另一端与第二电极相连接。

进一步地，绝缘膜覆盖在各环形电极上，且在每个环形电极上方开有多个第一透口和多个第二透口以使每个环形电极有部分从第一透口中露出，中心电极从第二透口中露出。

进一步地，环形电极沿InSb薄膜圆盘的外缘部设置。

进一步地，绝缘膜材料优选为SiO₂。

进一步地，基底包括由下至上依次设置的衬底层、过渡层、绝缘层，过渡层材料为化合物，该化合物含有包括In在内的与In同族的至少一种金属元素，所述的化合物中至少含有Sb，化合物中除Sb外仅含有In所在族中的金属元素。

更进一步地，绝缘层材料为In₂O₃或SiO₂。

若在高性能磁阻器件制作过程中，对InSb进行退火处理时的更进一步地，退火温度低于InSb的熔点，则过渡层材料为InSb，若在高性能磁阻器件制作过程中，对InSb进行退火处理时的退火温度高于InSb的熔点，则过渡层材料为除InSb外的其他所述化合物。

更进一步地，衬底层材料为陶瓷、硅、铁氧体或云母。

进一步地，基底材料为陶瓷、硅、铁氧体或云母。

本发明还提供了另一种技术方案：上述的一种高性能磁阻器件的制造工艺，包括以下步骤：

A.在基底上表面生长InSb薄膜，并通过半导体光刻工艺形成多个InSb薄膜圆盘，得到器件A；

B. 在器件A的上表面蒸发形成电极金属膜层，并通过半导体光刻工艺使电极金属膜层形成位于InSb薄膜圆盘上表面的环形电极和中心电极，得到器件B；

C.在器件B的上表面蒸发形成绝缘膜层，通过半导体光刻工艺将绝缘膜层的对应每个环形电极处进行光刻并使每个环形电极有部分露出，从而形成绝缘膜，得到器件C；

D.在器件C的上表面蒸发形成另一电极金属膜层，通过半导体光刻工艺使另一电极金属膜层形成第一电极、第二电极以及多个连接电极。