[发明专利]一种磁传感器、其制备方法与使用方法

权利要求书

1.一种磁传感器，其特征是：具有场效应晶体管结构，包括半导体衬底，以及与半导体衬底相电连接的源极、漏极与栅极；其中，半导体衬底具有压电效应，半导体衬底上设置具有磁致伸缩性能的磁体；

工作状态时，外界磁场作用于磁体，场效应晶体管的电信号发生改变，通过测试该电信号实现该外界磁场的探测。

2.如权利要求1所述的磁传感器，其特征是：所述的半导体衬底材料包括氧化锌、氮化镓；

作为优选，所述的源极材料为铝、金、钛中的一种或者几种；

作为优选，所述的漏极材料为铝、金、钛中的一种或者几种；

作为优选，所述的栅极材料为铝、金、钛中的一种或者几种。

3.如权利要求1所述的磁传感器，其特征是：所述的磁体材料是具有高饱和场、大磁致伸缩系数的材料与强制磁致伸缩系数大的非晶软磁材料构成的复合材料；

作为优选，所述的场效应晶体管的电信号包括场效应晶体管的源漏极电流和/或沟道电子迁移率。

4.如权利要求1所述的磁传感器，其特征是：所述的磁体为薄膜状；

作为优选，所述的磁体厚度为10纳米～1000纳米。

5.如权利要求1所述的磁传感器，其特征是：所述半导体衬底为微纳米尺寸；

作为优选，所述半导体衬底的长度为10微米～500微米，宽度为5微米～100微米，厚度为1微米～50微米；

作为进一步优选，所述的源极、漏极与栅极为微纳米尺寸；更优选地，所述源极、漏极与栅极的长度和宽度均为1～200微米，厚度为纳米级；

作为进一步优选，所述底座为微纳米尺寸；更优选地，所述底座的长度为50微米～5000微米，宽度为10微米～1000微米，厚度为5微米～500微米。

6.如权利要求1至5中任一权利要求所述的磁传感器，其特征是：所述的磁传感器还包括基座，该基座与所述的半导体衬底构成悬臂梁结构，即，半导体衬底的一端固定在基座上，该端称为固定端，另一端为自由端；

作为优选，磁体设置在靠近半导体衬底自由端的位置，最优选为设置在半导体衬底自由端的端部；

作为进一步优选，源极、漏极与栅极设置在靠近半导体衬底固定端的位置。

7.如权利要求1至5中任一权利要求所述的磁传感器的制备方法，其特征是：包括如下步骤：

在衬底上采用磁控溅射的方法生长半导体材料，得到半导体衬底；

在半导体衬底上通过微加工工艺制备源极；作为优选，采用紫外光刻方法制备源极图案，然后采用磁控溅射方法在该源极图案表面制备源极；作为进一步优选，制备源极之后进行快速退火热处理；

在半导体衬底上通过微加工工艺制备漏极；作为优选，采用紫外光刻方法制备漏极图案，然后采用磁控溅射方法在该漏极图案表面制备漏极；作为进一步优选，制备漏极之后进行快速退火热处理触；

在半导体衬底上通过微加工工艺制备栅极；作为优选，采用紫外光刻方法制备栅极图案，然后采用脉冲激光方法或者化学旋涂方法制备栅极；作为进一步优选，制备栅极之后进行快速退火热处理；

在半导体衬底上采用磁控溅射方法沉积磁体材料，或者将磁体材料制成可涂敷材料涂敷在半导体衬底上。