[发明专利]三轴磁阻磁场传感器及制作方法

权利要求书

1.一种三轴磁阻磁场传感器，包括：磁阻传感单元和导线连接电路；其特征在于：所述的磁阻传感单元进一步包括磁阻单元和传感单元，所述的磁阻单元由磁阻膜堆制成，传感单元由一个或多个磁阻单元组成；

所述的磁阻膜堆包括：自下而上依次为：基底、自旋产生层、铁磁金属层和覆盖层；

所述的铁磁金属层具有垂直各向异性，当施加不同方向或不同大小的电流时，会引起磁矩偏向不同的方向。

2.根据权利要求1所述的一种三轴磁阻磁场传感器，其特征在于：自旋产生层为Ta、W、Pt、Hf、Au、Hf、Mo重金属中的一种或Ti非磁金属。

3.根据权利要求1所述的一种三轴磁阻磁场传感器，其特征在于：自旋产生层为Bi₂Se₃、Bi₂Te₃、Sb₂Te₃或(Bi_xSb_1-x)₂Te₃晶体薄膜中的一种。

4.根据权利要求1所述的一种三轴磁阻磁场传感器，其特征在于：自旋产生层为Bi_xSe_1-x多晶或非晶薄膜。

5.根据权利要求1所述的一种三轴磁阻磁场传感器，其特征在于：自旋产生层为WTe₂、MoTe₂或Mo_xW_1-xTe₂单晶、多晶或非晶外耳半金属薄膜。

6.根据权利要求1所述的一种三轴磁阻磁场传感器，其特征在于：铁磁金属层为Co_xFe_1-x、(Co_xFe_1-x)_1-yB_y、Co、Co_xNi_1-x或Co_xPt_1-x中的一种。

7.根据权利要求1所述的一种三轴磁阻磁场传感器，其特征在于：覆盖层主要为：MgO、Al₂O_x、SiO₂、SiN_X中的一种。

8.如权利要求1-7中任意一种三轴磁阻磁场传感器，其特征在于：磁阻传感单元刻蚀成圆形、正方形或具有扁长形状的图形，并且电流要沿着短轴方向流经各个磁阻传感单元。

9.一种如权利要求1-8所述的三轴磁阻传感器的制作方法，步骤如下：

S1、在衬底上沉积磁阻膜堆，退火，使其具有垂直各向异性；

S2、将磁阻膜堆用光刻和刻蚀工艺将其图形化，刻蚀膜堆直到衬底，制成两组相互平行的形状；

S3、沉积铁磁金属层并图形化制作电极，将各个磁阻传感单元连接成全惠斯通电桥即X轴和Y轴，同时制作另一个半惠斯通电桥即Z轴。