[发明专利]一种正八边形薄膜磁阻传感器

说明书

本发明公开了一种正八边形薄膜磁阻传感器。该磁场传感器包括从下向上依次叠加设置的衬底(1)、绝缘层(2)、各向异性磁阻层(3)和顶层电极层(4)；其中，各向异性磁阻层(3)由八条完全一样的各向异性磁阻薄膜条A、B、C、D、E、F、G、I按头尾顺序连接的方式正八边形排列组成，相邻膜条相差的相位为135°。外加磁场与薄膜平面平行，与膜条C电流方向夹角为θ。该正八边形薄膜磁阻传感器工作电流低，输出电压高，测量结果更加精确。

技术领域

本发明属于磁传感器技术领域，具体来说，涉及一种用于测量磁场方向的正八边形薄膜磁阻传感器。

背景技术

信息技术飞速发展的一个重要基础就是传感器技术的不断进步，磁场作为人类生活息息相关的物理量，人们对它的检测和应用尤为关注。作为磁电效应的一个重要分支——磁阻效应正是这个领域的研究热点，一代又一代科学家努力推动着各向异性磁阻效应、巨磁阻效应、隧道磁阻效应等一系列磁电效应的研究，推动并引导着信息技术发展，而各向异性磁阻效应的研究恰恰是这个过程中的见证者和引领者。

在高灵敏度、高分辨率、良好的线性度以及微型化的趋势下，各向异性磁阻传感器逐渐引起研究人员的关注。ARM薄膜磁阻传感器出现于上世界70年代中期。它具有灵敏度高、体积小、耐恶劣环境能力强以及易与数字电路匹配等优点，使得它迅速发展并在磁性传感器中占有很大的比重，应用领域也在不断扩大。利用ARM磁阻效应制作的磁阻传感器是广泛应用的一种磁传感器，但是目前市场上的ARM磁传感器结构单一，热效应大，灵敏度不高，开发一种新型磁阻传感器结构，并且实现降低热效应，提高灵敏度是目前的热点。因此，研究一种新型的高灵敏度高稳定性的磁阻传感器结构是我们的目标。

本发明就是设计了一种低热效应、高灵敏度的正八边形的薄膜磁阻传感器。

发明内容

技术问题：本发明所要解决的技术问题是：提供一种正八边形薄膜磁阻传感器，该正八边形薄膜磁阻传感器工作电流低，热效应下，输出电压高，测量结果更加精确。

技术方案：为解决上述技术问题，本发明的一种正八边形薄膜磁阻传感器采用的技术方案是：

该磁场传感器包括从下向上依次叠加设置的衬底、绝缘层、各向异性磁阻层和顶层电极层；其中，各向异性磁阻层由八条完全一样的各向异性磁阻薄膜条A、B、C、D、E、F、G、I按头尾顺序连接的方式正八边形排列组成，相邻膜条相差的相位为135°。

所述各向异性磁阻层3的八条各向异性磁阻效应完全相同的磁阻薄膜条选用的是具有各向异性磁阻效应的铁镍合金。

所述铁镍合金中铁的含量为20％。

所述八条完全一样的各向异性磁阻薄膜条A、B、C、D、E、F、G、I的平面形状为连续连接的S形。

所述衬底1采用的材料是Si。

所述绝缘层采用的是SiO₂，具有非磁性、良好的绝缘性、稳定的化学性质、强度硬度高拉伸性好。

顶层电极层所用的材料是铜。

其等效电路如图3所示。其中a、b、c、d是铜导电材料制作成的电极。外加磁场与薄膜平面平行，与膜条C电流方向夹角为θ。磁场方向改变，b、d之间电压也会发生改变，通过测量b、d之间电压，最终就能转换得到磁场的角度。

有益效果：本发明的用于测量磁场方向的正八边形薄膜磁阻传感器结构新颖、功耗小、实施便捷。采用了正八边形结构，使得内阻变大，相同电压下电流小，热效应小，并且具有温度补偿效益，传感器工作更加稳定。该结构也能使得测量更加灵敏，能测出微小的磁场角度变化。

附图说明

图1是本发明的正视图。

图2是本发明的俯视图。