专利名称：基于自旋重取向的高灵敏度薄膜微型温度传感器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种温度传感器，尤其涉及一种热响应速度快、便于集成、易于携带的薄膜微型温度传感器。
背景技术：
随着信息技术和集成电子技术的广泛应用，对传感器的要求越来越高。温度传感器的生产量越来越大，使用范围越来越广，不仅用于科学研究，航天和海洋中测温，表面测温，而且在供暖通风和空调也开始应用，并已扩展到家用电器测控温方面，在测温产品市场有很大的竞争力；但是现有的温度传感器的热响应速度慢、精确度不高、稳定性差、很难 与二次仪表或带微处理机的读数装置配套和集成、并且体积大、重量重、携带不便、生产成本闻、价格昂贵、机械性能差。
发明内容本实用新型的目的在于克服现有技术中的不足，而提供一种热响应速度快、便于集成、高空间分辨率、体积小、易于携带、机械性能好的基于自旋重取向的高灵敏度薄膜微型温度传感器。本实用新型的目的是这样实现的一种基于自旋重取向的高灵敏度薄膜微型温度传感器，包括硅基片，所述的硅基片上依次设置有底下层、强磁性层、绝缘层、自由层和保护层，其中所述的底下层和保护层均为金属元素制成的电极，所述的强磁性层是由薄膜电阻器制成，所述的绝缘层为MgO层或者Cu层，所述的自由层是由高垂直磁晶各向异性的Co/Pt多层膜与高自旋极化率的平面磁各向异性CoFeB交换耦合膜组成。—种基于自旋重取向的高灵敏度薄膜微型温度传感器，包括娃基片，所述的娃基片上依次设置有底下层、强磁性层、绝缘层、自由层和保护层，其中所述的底下层和保护层均为金属元素制成的电极，所述的强磁性层是由薄膜电阻器制成，所述的绝缘层为MgO层或者Cu层，所述的自由层是由高垂直磁各向异性膜Co/Ni多层膜组成。所述的薄膜电阻器是由MnIr反铁磁膜和CoFe/CoFeB强铁磁膜组成的巨磁阻或者磁隧道结薄膜电阻器，所述的CoFe/CoFeB强铁磁膜设置在MnIr反铁磁膜的外侧，所述的MnIr反铁磁膜的厚度大于CoFe/CoFeB强铁磁膜的厚度。所述的底下层和保护层的厚度为3-5纳米。所述的强磁性层的厚度为24纳米。所述的绝缘层的厚度为I. 6纳米。所述的自由层的厚度为I. 5纳米。本实用新型具有以下积极的效果本实用新型基于自旋重取向的高灵敏度薄膜微型温度传感器在硅基片上依次设置有底下层、强磁性层、绝缘层、自由层和保护层，每层的厚度均很�。庋唤霰Ｖち吮臼涤眯偷幕敌阅埽冶臼涤眯滦偷奶寤苄。阌谛图桑槐臼涤眯偷那看判圆闶怯杀∧さ缱杵髦瞥桑杂刹闶怯筛叽怪贝鸥飨蛞煨阅せ蛘吒叽怪贝鸥飨蛞煨阅び敫咦孕实钠矫娲鸥飨蛞煨越换获詈夏ぷ槌桑庋臼涤眯滦偷娜认煊λ俣雀欤范雀撸涣硗猓臼涤眯滦偷慕峁辜虻ィひ占虻ィ行У慕谠剂松杀荆档土耸奂郏阌谑谐⊥乒悖涣硗猓臼涤眯滦偷慕峁辜虻ィ菀资迪�。
图I为本实用新型一种方案的结构示意图。图2为本实用新型另一种方案的结构示意图。图中1、硅基片 2、底下层 3、强磁性层 3-1、MnIr反铁磁膜 3-2、CoFe/CoFeB强铁磁膜 4、绝缘层 5、自由层 5_1、CoFeB交换耦合膜 5_2、Co/Pt多层膜 6、保护层。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型做进一步的说明实施例I如图I所示，一种基于自旋重取向的高灵敏度薄膜微型温度传感器，包括硅基片1，所述的硅基片I上依次设置有底下层2、强磁性层3、绝缘层4、自由层5和保护层6，其中所述的底下层2和保护层6均为金属元素制成的电极，所述的强磁性层3是由薄膜电阻器制成，所述的绝缘层4为MgO层或者Cu层，所述的自由层5是由高垂直磁晶各向异性的Co/Pt多层膜5-2与高自旋极化率的平面磁各向异性CoFeB交换耦合膜5_1组成。所述的薄膜电阻器是由MnIr反铁磁膜3_1和CoFe/CoFeB强铁磁膜3_2组成的巨磁阻或者磁隧道结薄膜电阻器，所述的CoFe/CoFeB强铁磁膜3_2设置在MnIr反铁磁膜3_1的外侧，所述的MnIr反铁磁膜3-1的厚度大于CoFe/CoFeB强铁磁膜3_2的厚度。所述的底下层2和保护层6的厚度为3-5纳米。所述的强磁性层3的厚度为24纳米。所述的绝缘层4的厚度为I. 6纳米。所述的自由层5的厚度为I. 5纳米。在实际的生产过程中，在硅基片I上用溅射仪依次溅射淀积底下层2约5纳米(例如金属钽)、薄膜电阻器24纳米、MgO层I. 6纳米、自由层I. 5纳米、保护层约5纳米(例如金属钽)，然后通过微加工方法制成单一磁阻元件或磁阻阵列，在每一元件上用金属钽引进四个电极，以形成产品。本实用新型的基于自旋重取向的高灵敏度薄膜微型温度传感器不仅可应用于民用温度监测，而且更适用于军用和航空航天领域。实施例2如图2所示，一种基于自旋重取向的高灵敏度薄膜微型温度传感器，包括硅基片1，所述的硅基片I上依次设置有底下层2、强磁性层3、绝缘层4、自由层5和保护层6，其中所述的底下层2和保护层6均为金属元素制成的电极，所述的强磁性层3是由薄膜电阻器制成，所述的绝缘层4为MgO层或者Cu层，所述的自由层5是由高垂直磁各向异性膜Co/Ni多层膜组成。所述的薄膜电阻器是由MnIr反铁磁膜3_1和CoFe/CoFeB强铁磁膜3_2组成的巨磁阻或者磁隧道结薄膜电阻器，所述的CoFe/CoFeB强铁磁膜3_2设置在MnIr反铁磁膜3_1的外侧，所述的MnIr反铁磁膜3-1的厚度大于CoFe/CoFeB强铁磁膜3_2的厚度。所述的底下层2和保护层6的厚度为3-5纳米。所述的强磁性层3的厚度为24纳米。所述的绝缘层4的厚度为I. 6纳米。所述的自由层5的厚度为I. 5纳米。在实际的生产过程中，在硅基片I上用溅射仪依次溅射淀积底下层2约4纳米(例如金属钽)、薄膜电阻器24纳米、MgO层I. 6纳米、自由层I. 5纳米、保护层约4纳米(例如金属钽)，然后通过微加工方法制成单一磁阻元件或磁阻阵列，在每一元件上用金属钽引进四个电极，以形成产品。本实用新型的基于自旋重取向的高灵敏度薄膜微型温度传感器不 仅可应用于民用温度监测，而且在更适用于军用和航空航天领域。
权利要求1.一种基于自旋重取向的高灵敏度薄膜微型温度传感器，包括硅基片，其特征在于所述的硅基片上依次设置有底下层、强磁性层、绝缘层、自由层和保护层，其中所述的底下层和保护层均为金属元素制成的电极，所述的强磁性层是由薄膜电阻器制成，所述的绝缘层为MgO层或者Cu层，所述的自由层是由高垂直磁晶各向异性的Co/Pt多层膜与高自旋极化率的平面磁各向异性CoFeB交换耦合膜组成。
2.一种基于自旋重取向的高灵敏度薄膜微型温度传感器，包括硅基片，其特征在于所述的硅基片上依次设置有底下层、强磁性层、绝缘层、自由层和保护层，其中所述的底下层和保护层均为金属元素制成的电极，所述的强磁性层是由薄膜电阻器制成，所述的绝缘层为MgO层或者Cu层，所述的自由层是由高垂直磁各向异性膜Co/Ni多层膜组成。
3.根据权利要求I或2所述的基于自旋重取向的高灵敏度薄膜微型温度传感器，其特征在于所述的薄膜电阻器是由MnIr反铁磁膜和CoFe/CoFeB强铁磁膜组成的巨磁阻或者磁隧道结薄膜电阻器，所述的CoFe/CoFeB强铁磁膜设置在MnIr反铁磁膜的外侧，所述的MnIr反铁磁膜的厚度大于CoFe/CoFeB强铁磁膜的厚度。
4.根据权利要求I或2所述的基于自旋重取向的高灵敏度薄膜微型温度传感器，其特征在于所述的底下层和保护层的厚度为3-5纳米。
5.根据权利要求I或2所述的基于自旋重取向的高灵敏度薄膜微型温度传感器，其特征在于所述的强磁性层的厚度为24纳米。
6.根据权利要求I或2所述的基于自旋重取向的高灵敏度薄膜微型温度传感器，其特征在于所述的绝缘层的厚度为I. 6纳米。
7.根据权利要求I或2所述的基于自旋重取向的高灵敏度薄膜微型温度传感器，其特征在于所述的自由层的厚度为I. 5纳米。
专利摘要本实用新型涉及一种基于自旋重取向的高灵敏度薄膜微型温度传感器，它包括硅基片，硅基片上依次设置有底下层、强磁性层、绝缘层、自由层和保护层，其中底下层和保护层均为金属元素制成的电极，强磁性层是由薄膜电阻器制成，绝缘层为MgO层或者Cu层，自由层是由高垂直磁晶各向异性的Co/Pt多层膜与高自旋极化率的平面磁各向异性CoFeB交换耦合膜组成，或者自由层是由高垂直磁各向异性膜Co/Ni多层膜组成；本实用新型具有热响应速度快、便于集成、高空间分辨率、体积小、易于携带、机械性能好的优点。
文档编号G01K7/16GK202582773SQ20122013054
公开日2012年12月5日 申请日期2012年8月17日 优先权日2012年8月17日
发明者游龙, 刘洪鲜, 邓永兵, 刘海洲, 陈建华 申请人:郑州方兴机械电子有限公司
专业数控铣床产品供应商
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