MgO勢壘磁性隧道結(jié)是自旋電子學的核心元器件之一,因其在室溫下巨大的磁電阻效應得以應用于硬盤磁讀頭、磁隨機存儲器及磁傳感器等器件,極大地促進了自旋電子學的發(fā)展�；谒乃泶┐烹娮鑲鞲衅饔捎谄涓哽`敏度、低噪聲、低功耗等優(yōu)勢在汽車電子、工業(yè)測量、電子羅盤及生物檢測方面均有非常好的應用前景。如何進一步提高傳感器的靈敏度并降低噪聲,是實現(xiàn)微弱磁場檢測的關(guān)鍵。為此,我們對MgO勢壘磁性隧道結(jié)傳感器進行了較為系統(tǒng)的研究。此外,當今電子信息產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展的基礎是半導體技術(shù),然而半導體技術(shù)僅利用了電子的電荷屬性,若能將電子的自旋屬性也加以利用,無疑將給電子信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展帶來深遠影響,而成功實現(xiàn)對半導體的自旋注入是利用電子自旋屬性的前提,因此,我們研究了利用電學方式向SiC材料的自旋注入。本文的主要研究成果如下:(1)在優(yōu)化磁性隧道結(jié)傳感器方面,我們采用磁各向異性場較小的軟磁材料作為自由層來提升靈敏度,分別制備了基于CoFeSiB和NiFe復合自由層的磁性隧道結(jié),其磁電阻值高達200%,進而利用二次退火的方式成功制備磁性隧道結(jié)傳感器。在此基礎上,通過比較不同材料的傳感器,我們發(fā)現(xiàn)采用CoFeSiB復合自由...

【文章頁數(shù)】：133 頁

【學位級別】：博士

【部分圖文】：

圖1.1各向異性磁電阻傳感器單疇模型示意圖，其中L方向為易軸方向[45]

異性磁電阻傳感器單疇模型示意圖，其中L方向為易化間夾角，其中為易軸和電流方向間的夾得到電阻變化率隨外磁場H的變化如式(1.5)所示：22222coscos2sin21xxxykkxykykRHRHHHHHHHH....

圖1.2當電流方向和易軸夾角變化時，電阻變化率隨外場的變化

2當電流方向和易軸夾角變化時，電阻變化率隨外場的變用各向異性磁電阻效應制備磁電阻傳感器的方案就變?yōu)槿缦虻膴A角保持在45，工業(yè)上常用的結(jié)構(gòu)被稱為巴貝電極首先，在鐵磁金屬上沉積一層高電導率的金屬薄膜，然后屬薄膜刻成與磁阻條呈45夾角的若干金屬條，由于金屬屬，因此會將電流短路....

圖1.3（a）巴貝電極結(jié)構(gòu)的AMR傳感器，其中a為金屬條的寬度，b為電金

工業(yè)上常用的結(jié)構(gòu)被稱為巴貝電極結(jié)構(gòu)[46]如圖1.3所示。首先，在鐵磁金屬上沉積一層高電導率的金屬薄膜，然后通過光刻的方式，將金屬薄膜刻成與磁阻條呈45夾角的若干金屬條，由于金屬的電導率遠大于鐵磁金屬，因此會將電流短路，其在鐵磁金屬中的走向?qū)⑷鐖D1.3（b）所示，從而實現(xiàn)....

圖1.4KMZ10B型AMR傳感器的全橋式構(gòu)型及典型的輸出曲線

吉林大學博士學位論文為maxminminMRRR/R100%，經(jīng)微加工后，由于晶界及薄膜界的散射將使AMR值降至約2%[48]左右。此外，由于AMR值要和TMR，所以其在弱磁探測方面不如GMR和TMR傳感器，但因本低、穩(wěn)定性....

本文編號：3968743