[发明专利]双元件磁致电阻传感器

权利要求书

1．一种双元件磁致电阻(MR)传感器，其具有将两个无源端区分隔开的中央有源区，该传感器包括：被由高电阻值材料构成的非磁性隔层分隔开的第一和第二MR元件，且所述第一和第二MR元件和所述隔层基本上仅在所述中央有源区上延伸，其特征在于：

具有用来分别在所述第一和第二MR元件中提供纵向偏磁场的第一和第二纵向偏置装置，且该第一和第二纵向偏置装置中的至少一个基本上在所述无源端区上延伸；

所述第一MR元件内的纵向偏磁场的方向与所述第二MR元件内的纵向偏磁场的方向反平行。

2．如权利要求1所述的双元件MR传感器，其特征在于：

所述第一纵向偏置装置包括在分别与所述第一MR元件的端部相接的每个所述无源端区上设置的交换耦合反铁磁／铁磁双层，用来在所述第一MR元件中提供所述纵向偏磁场；

所述第二纵向偏置装置包括在每个所述无源端区上设置的硬磁层，该硬磁层位于所述交换耦合双层之上，并与所述第二MR元件的各端部分别相接，用来在所述第二MR元件中提供所述纵向偏磁场；且

所述交换耦合双层与所述硬磁层被非磁性去耦合层隔开。

3．如权利要求2所述的双元件MR传感器，其特征在于：所述交换耦合双层包括在NiFe层上淀积并与其接触的NiMn层。

4．如权利要求2所述的双元件MR传感器，其特征在于；所述硬磁层包括CoPtCr层。

5．如权利要求1所述的双元件MR传感器，其特征在于：

所述第一纵向偏置装置包括在分别与所述第一MR元件的端部相接的每个所述无源端区上设置的第一交换耦合反铁磁／铁磁双层，用来在所述第一MR元件中提供所述纵向偏磁场；

所述第二纵向偏置装置包括在分别与所述第二MR元件的端部相接的每个所述无源端区上设置的第二交换耦合反铁磁／铁磁双层，用来在所述第二MR元件中提供所述纵向偏磁场；且

所述第一交换耦合双层与所述第二交换耦合双层被非磁性去耦合层隔开。

6．如权利要求5所述的双元件MR传感器，其特征在于：所述第一交换耦合双层包括在NiFe层上淀积并与其接触的NiMn层；所述第二交换耦合双层包括在NiFe层上淀积并与其接触的NiO层。

7．如权利要求6所述的双元件MR传感器，其特征在于；所述非磁性去耦合层包括Cr层。

8．如权利要求1所述的双元件MR传感器，其特征在于：所述第一纵向偏置装置包括与第一和第二MR元件之一的表面上相邻并相接地设置的反铁磁材料构成的偏磁层，该表面与所述非磁性隔层相对置，所述反铁磁偏置层在所述第一和第二MR元件之一中提供交换耦合偏磁场。

9．如权利要求8所述的双元件MR传感器，其特征在于：所述第二纵向偏置装置包括在与所述第一或第二MR元件中的另一个的各端部相接的每个所述无源端区中设置的反铁磁／铁磁交换耦合双层，用来在上述的所述第一或第二MR元件中的另一个上提供纵向偏磁场。

10．如权利要求9所述的双元件MR传感器，其特征在于：所述交换耦合双层包括NiFe层和在其上形成并与其接触的反铁磁材料层，该反铁磁材料从包括MnFe、NiMn和NiO的组中选择，所述交换耦合双层的反铁磁材料与所述反铁磁偏磁层的材料不同。

11．如权利要求8所述的双元件MR传感器，其特征在于：所述第二纵向偏置装置包括在与所述第一或第二MR元件中的另一个的各端部相接的每个所述无源端区中设置的硬磁层，用来在上述的所述第一或第二MR元件中的另一个上提供纵向偏磁场。

12．如权利要求11所述的双元件MR传感器，其特征在于；所述硬磁层包括CoPtCr层。

13．如权利要求8所述的双元件MR传感器，其特征在于：所述反铁磁偏磁层的材料从包括MnFe、NiMn和NiO的组中选择。

14．如权利要求1所述的双元件MR传感器，其特征在于：所述第一和第二MR元件都包括NiFe层，所述非磁性隔层包括Ta层。