含磁集聚結(jié)構(gòu)的磁阻單元的設(shè)計(jì)、制備與測試.pdf

1、磁場矢量信息的準(zhǔn)確測量能夠作為對空間環(huán)境探測、認(rèn)知的重要手段之一。研究人員對適應(yīng)不同的應(yīng)用環(huán)境的磁矢量傳感器提出了不同的要求，而新型敏感機(jī)理的高精度磁傳感器是現(xiàn)階段研究的重點(diǎn)，研究人員希望其在體積微型化的同時還具有功耗低、磁測靈敏度高、磁滯較小并且溫度穩(wěn)定性好的特性。因此，本文將磁阻傳感器與磁通集聚結(jié)構(gòu)相結(jié)合構(gòu)成測試器件，對磁集聚結(jié)構(gòu)和磁阻傳感器的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了設(shè)計(jì)、制備工藝優(yōu)化，得到較好的輸出性，以期磁場測量精度能夠被提高。
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2、文在磁場集聚結(jié)構(gòu)理論已經(jīng)進(jìn)行研究的情況下，以各向異性磁阻傳感單元作為研究對象，提出了磁阻單元結(jié)構(gòu)和磁集聚對稱結(jié)構(gòu)間隙距離的設(shè)計(jì)原則。首先，對磁阻單元結(jié)構(gòu)采用ANSYS有限元仿真軟件進(jìn)行仿真、分析，通過分析計(jì)算得知，相較于未改變的單條磁阻單元，將單條磁阻兩端進(jìn)行尖端角度設(shè)計(jì)后，磁電阻相對變化率得到提升，尖端角度為30°時的變化率約為2.4％，而采用電極偏置方式后，其輸出線性范圍得到優(yōu)化，測試線性范圍增大;分析了對稱的磁集聚結(jié)構(gòu)間隙距離對感

3、應(yīng)磁場的影響。在設(shè)計(jì)仿真的基礎(chǔ)上，采取磁控濺射制備技術(shù)制備了磁阻薄膜單元，分析了工藝條件對薄膜磁阻性能的影響，針對工藝條件中濺射氣壓、界面插層等因素進(jìn)行了研究;針對薄膜厚度的影響因素進(jìn)行了研究;針對退火前后偏置電極材料的電阻性能進(jìn)行了分析。通過磁控技術(shù)實(shí)驗(yàn)制備出的磁阻薄膜，有較好的磁滯回線，表明材的軟磁性能較好。利用四探針技術(shù)測量樣品的各向異性磁電阻值測試得到，磁場強(qiáng)度為40Oe的范圍內(nèi)，磁阻單元的靈敏度約為3.52V/T。最后，對磁場