[发明专利]磁传感器

说明书

本发明涉及一种其输出特性对环境温度较不敏感的磁传感器。磁传感器(1)具有：自由层(24)，其磁化方向响应于外部磁场而改变；钉扎层(22)，其磁化方向相对于所述外部磁场固定；间隔层(23)，其位于所述钉扎层(22)与所述自由层(24)之间并表现出磁阻效应；以及至少一个磁性膜(25)，其设置在自由层(24)的侧边并向自由层(24)施加偏置磁场。满足关系0.7≤T_{C_HM}/T_{C_FL}≤1.05，其中T_{C_HM}是所述磁性膜的居里温度并且T_{C_FL}是所述自由层的居里温度。

技术领域

本申请基于2018年10月24日提交的JP申请号2018-199998并要求其优先权，该专利申请的公开内容通过引用整体并入本文。

本发明涉及磁传感器，并且具体地涉及使用磁阻效应元件的磁传感器。

背景技术

包括磁阻效应元件的磁传感器基于由磁阻效应引起的电阻改变来检测外部磁场。与其他磁传感器相比，使用磁阻效应元件的磁传感器具有更高的输出和更高的磁场灵敏度，并且还易于减小尺寸。磁传感器通常具有多层膜结构，其中其磁化方向响应于外部磁场而改变的自由层、表现出磁阻效应间隔层、以及其磁化方向相对于外部磁场固定的钉扎层按此顺序层叠。US2003/0030949公开了一种磁传感器，其具有设置在自由层的侧边的磁性膜。WO2014/208105公开了一种磁传感器，其具有将横向偏置磁场施加到磁性膜表面的导体膜。

设置在自由层的侧边的磁性膜使得自由层的磁化方向均匀。然而，除了磁传感器的输出特性之外，磁性膜的磁特性也受环境温度的影响。

本发明旨在提供一种磁传感器，其输出特性由于设置在自由层侧边的磁性膜的受控磁特性而对环境温度较不敏感。

发明内容

本发明的磁传感器包括：自由层，其磁化方向响应于外部磁场而改变；钉扎层，其磁化方向相对于所述外部磁场固定；间隔层，其位于所述钉扎层与所述自由层之间并表现出磁阻效应；以及至少一个磁性膜，其设置在所述自由层的侧边并向所述自由层施加偏置磁场。满足关系0.7≤T_{C_HM}/T_{C_FL}≤1.05，其中T_{C_HM}是磁性膜的居里温度并且T_{C_FL}是自由层的居里温度。

根据本发明，可以提供一种其输出特性对环境温度较不敏感的磁传感器。

本发明的上述和其他目的、特征和优点将从参照附图的以下描述中变得显而易见，附图示出了本发明的示例。

附图说明

图1是示意性地示出磁传感器的构造的电路图；

图2A-2B是示意性地示出磁阻效应元件的构造的视图；

图2C是示意性地示出零磁场状态下的自由层、内钉扎层和外钉扎层的磁化的视图；

图3A-3B是说明磁传感器的输出和偏置的概念图；

图4A-4B是示出偏移量变化相对于环境温度的测量值的曲线图；

图5是示出T_{C_HM}/T_{C_FL}与偏移量变化之间的关系的曲线图；

图6是示出磁性膜的膜厚度与M_st_{_HM}/M_st_{_FL}之间关系的曲线图；

图7A-7B是说明影响居里温度的参数的曲线图；

图8是示出磁性膜的居里温度、磁性膜的各向异性磁场为零的温度时的磁性膜的温度、以及磁性膜的矫顽力变为零时的磁性膜的温度之间关系的概念图；以及

图9A-9B是示意性地示出使用本发明的磁传感器的电流传感器的视图。