[发明专利]一种基于异常磁阻效应的高灵敏度矢量磁场传感器

摘要

本发明涉及一种基于异常磁阻效应的高灵敏度矢量磁场传感器，其包括传感器基底和置于基底上的四个及四个以上的异常磁阻器。该异常磁阻器是由磁阻元件之间等间距或不等间距串联组成，该多个异常磁阻器之间具有对称的磁阻元件连接形式。每个所述的磁阻元件由至少一个传导元件和至少一个半导体或二维材料条带电接触形成；多个异常磁阻器通过金属、半导体或二维材料条带与电极相连接，构成惠斯通电桥。惠斯通电桥在两相对半桥臂上，具有相同的所述的异常磁阻器，同一桥臂上的磁阻器在相同磁场变化下，电阻值变化相反，形成差分对，实现对磁场的线性响应，同时可以分辨磁场方向。电桥的两个相对电极作为输入端，输入恒流源或恒压源，在另外两个相对的电极测量输出电压值。

主权项

一种基于异常磁阻效应的高灵敏度矢量磁场传感器，其特征在于，其包括：传感器基底和置于基底上的四个及四个以上的异常磁阻器，所述的异常磁阻器是由磁阻元件之间等间距或不等间距串联组成，所述的四个及四个以上异常磁阻器之间具有对称的磁阻元件连接形式，所述的四个及四个以上的异常磁阻器通过金属材料或半导体材料与电极相连接，构成惠斯通电桥，所述的惠斯通电桥在两相对半桥臂上，具有相同结构的所述的异常磁阻器，同一桥臂上的所述的异常磁阻器在相同磁场变化下，电阻值变化相反，形成差分对，实现对磁场的线性响应，同时分辨磁场方向，所述的惠斯通电桥的两个相对电极作为输入端，输入恒流源或恒压源，在另外两个相对的电极测量输出电压值；所述的异常磁阻器由至少一个磁阻元件组成，所述的磁阻元件是由至少一个传导元件和至少一个半导体材料或二维材料条带电接触形成，所述的半导体材料或二维材料条带与所述的传导元件之间为上下结构，所述的半导体材料或二维材料条带在底层，所述的传导元件堆叠在所述的半导体材料或二维材料条带之上，所述的基底是基于半导体工艺，在单晶硅片或掺杂硅片上生长一层绝缘层作为基底，绝缘层材料包括但不局限于二氧化硅。