[发明专利]一种磁传感器及其制备方法和电子设备

权利要求书

1.一种磁传感器，其特征在于，包括磁性隧道结，

所述磁性隧道结包括底钉扎层、被钉扎层、势垒层、自由层、顶钉扎层及复合稳定层；

所述复合稳定层包括至少两个稳定铁磁层以及设置于相邻的所述稳定铁磁层之间的非磁隔离层；

所述底钉扎层与所述被钉扎层之间形成有平行于所述底钉扎层的第一钉扎场，所述复合稳定层与所述顶钉扎层之间形成有平行于所述底钉扎层的第二钉扎场，所述第一钉扎场和所述第二钉扎场的方向正交、成锐角或成钝角。

2.如权利要求1所述的磁传感器，其特征在于，所述磁性隧道结包括多个，多个所述磁性隧道结形成惠斯通电桥结构。

3.如权利要求1所述的磁传感器，其特征在于，所述稳定铁磁层的材质为NiFe、CoFe、Fe、Co、Ni中的至少一种；所述非磁隔离层的材质为Ru或Ta。

4.如权利要求1所述的磁传感器，其特征在于，所述稳定铁磁层的厚度为1.5～3nm；和/或，所述非磁隔离层的厚度为0.6～0.9nm。

5.如权利要求1所述的磁传感器，其特征在于，所述顶钉扎层的材质为IrMn，厚度为10～25nm；和/或，所述底钉扎层的材质为IrMn或PtMn，厚度为10～25nm。

6.如权利要求1所述的磁传感器，其特征在于，所述自由层包括依次设置于所述势垒层上方的第二子自由层、第二非磁间隔层以及第一子自由层；

所述第一子自由层的材质为NiFe、CoFe、CoFeSiB、NiFeSiB中的一种，厚度为5-60nm；

所述第二子自由层的材质为CoFeB，厚度为1.5-3nm；

所述第二非磁间隔层的材质为Ta或Ru，厚度为0.6-0.9nm。

7.如权利要求1所述的磁传感器，其特征在于，位于所述底钉扎层背向所述被钉扎层的一侧设置有底电极层，所述底电极层包括多个Ta层以及设置于相邻的所述Ta层之间的Cu层或CuN层。

8.一种磁传感器的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

进行磁性隧道结的第一退火，所述磁性隧道结包括底钉扎层、被钉扎层、势垒层、自由层、顶钉扎层以及复合稳定层，其中，所述第一退火将所述底钉扎层与所述被钉扎层之间的第一钉扎场设置在第一磁化方向上；

进行所述磁性隧道结的第二退火，其中，所述第二退火将所述顶钉扎层与所述复合稳定层之间的第二钉扎场设置在第二磁化方向上；所述第一磁化方向与所述第二磁化方向正交、成锐角或成钝角。

9.如权利要求8所述的磁传感器的制备方法，其特征在于，所述第一退火的磁场大小为0.5-1T，退火温度为310-350℃；

所述第二退火的磁场大小为0.02-0.05T，退火温度为200-250℃；

所述第一退火和所述第二退火的磁场方向正交、成锐角或成钝角。

10.一种电子设备，其特征在于：包括如权利要求1至7任一项所述的磁传感器，所述磁传感器用作位置传感器、角度传感器、磁开关、电流传感器中的至少一种。