专利名称：自旋阀磁阻传感器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种磁阻传感器的结构，尤其涉及一种自旋阀磁阻传感器的结构。
背景技术：
图IA为现有的一种自旋阀磁阻传感器(spin-valve magnetoresistance sensor)的示意图。其中自旋阀磁阻传感器100主要包括第一对自旋阀磁阻构造101、103，与第二对自旋阀磁阻构造102、104,其彼此之间电性连接配置成惠斯登电桥(Wheatstone bridge),并包括输入电压端点121、参考电压端点122、第一输出电压端点123 (输出电压VI)与第二输出电压端点124 (输出电压V2)。其中第一对自旋阀磁阻构造IOI与103用以感测磁场H+、H-的变化以产生磁阻信号；而第二对自旋阀磁阻构造102与104则用以提供参考电阻值。两对自旋阀磁阻构造101、102、103、104均具有相同的磁阻构造，其结构剖面如图IB所示，包括偏压层(exchange bias layer) 116、固定层(pinned layer) 112、间隔层(spacer) 118 和自由层(free layer) 114。两组自旋阀磁阻构造的固定层112的磁化方向106均相同,平行于感测外加磁场轴向，并和在外加磁场为零时自由层114的磁化方向108夹90度角。现有磁阻传感器测量外加磁场变化时，需在第二对自旋阀磁阻构造102和104上覆盖遮蔽层110，使第二对自旋阀磁阻构造102和104的自由层114的磁化方向108与电阻值R12在外加磁场被屏蔽的状态下保持近乎固定。相反的，在无遮蔽层110的状态下，外加磁场会使第一对自旋阀磁阻构造101和103中自由层114的磁化方向108产生变化，因而改变与固定层112磁化方向106的夹角，产生电阻值Rl I的改变，进一步改变惠斯登电桥的输出电压(VI、V2)。这种现有的自旋阀磁阻传感器需要在提供参考电阻的第二对自旋阀磁阻构造102和104上覆盖遮蔽层110，增加制程上的复杂度。图2A为另一种现有的自旋阀磁阻传感器的示意图。同样的，自旋阀磁阻传感器200呈现惠斯登电桥架构，包括第一对自旋阀磁阻构造201、203，与第二对自旋阀磁阻构造202、204，并包括输入电压端点221、参考电压端点222、第一输出电压端点223 (输出电压VI)与第二输出电压端点224(输出电压V2)。与上述现有自旋阀磁阻传感器的差异，在于两对自旋阀磁阻构造201、203、202、204均用以感测磁场变化以产生磁阻信号。两对自旋阀磁阻构造201、202、203、204均具有相同的磁阻构造，其结构剖面如图2B所示，自旋阀磁阻构造包括偏压层214、固定层210、间隔层216和自由层212。请参考图2A，第一对自旋阀磁阻构造201与203具有相同的固定层磁化方向206 ;而第二对自旋阀磁阻构造202与204具有另一相同的固定层磁化方向207。磁化方向206与磁化方向207呈180度相反方向，同时平行于感测外加磁场轴向。而两对自旋阀磁阻构造具有相同的自由层磁化方向208，在外加磁场为零时自由层磁化方向208与固定层磁化方向206、207互相垂直,但自由层磁化方向208与固定层磁化方向206、207之间夹角角度会随外加磁场而改变。为了使固定层呈现反平行的两种磁化方向，需在两对自旋阀磁阻构造201、203、202、204上分别配置磁化方向调整线圈，在高温下通电流产生磁�。逡钥刂乒潭ú愦呕较�206与207成反平行呈180度夹角。外加磁场会使自由层磁化方向208改变，导致和固定层磁化方向206的夹角也产生变化，引起第一对自旋阀磁阻构造201、203中电阻值R21的改变。同样的外加磁场也会改变自由层磁化方向208和固定层磁化方向207的夹角，使得第二对自旋阀磁阻构造202、204的电阻值R22产生变化。由于自由层磁化方向208与固定层磁化方向206、207在外加磁场下有不同的夹角变化，导致电阻值R21与R22的不同，进一步改变惠斯登电桥的输出电压(V1、V2)。这种现有的自旋阀磁阻传感器实施的困难在于自旋阀磁阻构造的运作必须搭配磁化方向调整线圈，并在高温下通电流进行固定层磁化方向的控制，如此大大增加了制程上的困难度与复杂度。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的就是在于提供一种自旋阀磁阻传感器，其具有较简单的制程。本发明提出一种自旋阀磁阻构造，包括第一磁阻层和第二磁阻层以及间隔层。其中，第一磁阻层具有固定的第一磁化方向，第二磁阻层配置于第一磁阻层的一侧，其具有可变的第二磁化方向，第一磁阻层与第二磁阻层之间还配置间隔层。在外加磁场为零时，第二磁化方向和第一磁化方向间的夹角范围为30 60度或120 150度,且第二磁化方向随 着外加磁场的强弱而产生和第一磁化方向间的夹角变化，进而改变自旋阀磁阻构造的电阻值。在本发明的一个实施例中，上述自旋阀磁阻构造具有多条长边和多条短边，且长边通过短边串联成蜿蜒状。在本发明的一个实施例中，上述外加磁场为零时，所述第二磁化方向与所述长边平行。在本发明的一个实施例中，上述自旋阀磁阻构造，还包括配置于第一磁阻层背离间隔层的一侧的偏压层。在本发明的一个实施例中，上述自旋阀磁阻构造可为自旋阀巨磁阻或自旋阀穿遂磁阻。在本发明的一个实施例中，上述自旋阀磁阻构造，外加磁场为零时，第二磁化方向和第一磁化方向间的夹角为45度。本发明提出一种自旋阀磁阻传感器，包括第一对自旋阀磁阻构造与第二对自旋阀磁阻构造。其中，一对第一自旋阀磁阻构造包括第一磁阻层、第二磁阻层和第一间隔层。其中，第一磁阻层具有固定的第一磁化方向，第二磁阻层配置于第一磁阻层的一侧，具有可变的第二磁化方向，第一间隔层配置于第一磁阻层和第二磁阻层之间，在外加磁场为零时，第二磁化方向和第一磁化方向间的夹角范围为30 60度或120 150度,且第二磁化方向随着外加磁场的强弱而产生和第一磁化方向间的夹角变化，进而改变第一自旋阀磁阻构造的第一电阻值。一对第二自旋阀磁阻构造包括第三磁阻层、第四磁阻层以及第二间隔层。其中，第三磁阻层具有固定的第三磁化方向，且第三磁化方向和第一磁化方向相同，第四磁阻层配置于第三磁阻层的一侧，具有可变的第四磁化方向，第二间隔层配置于第三磁阻层和第四磁阻层之间，在外加磁场为零时，第四磁化方向和第三磁化方向间的夹角范围为30 60度或120 150度，且第四磁化方向和第一自旋阀磁阻构造的第二磁化方向垂直，且第四磁化方向随着外加磁场的强弱而产生和第三磁化方向间的夹角变化，进而改变第二自旋阀磁阻构造的第二电阻值。第一对自旋阀磁阻构造与第二对自旋阀磁阻构造以对角交错的方式配置，并环状连接成惠斯登电桥(Wheatstone bridge)。在本发明的一个实施例中，上述第一对自旋阀磁阻构造与第二对自旋阀磁阻构造具有多条长边和多条短边，且这些长边通过这些短边串联成蜿蜒状。在本发明的一个实施例中，上述外加磁场为零时，第二磁化方向、第四磁化方向与这些长边平行。在本发明的一个实施例中，上述自旋阀磁阻传感器，还包括偏压层，所述偏压层分别配置于第一磁阻层与第三磁阻层背离第一间隔层和第二间隔层的一侧。在本发明的一个实施例中，上述那些自旋阀磁阻构造可为自旋阀巨磁阻或自旋阀穿遂磁阻。在本发明的一个实施例中，上述外加磁场为零时，第二磁化方向和第一磁化方向 间的夹角可为45度。在本发明的一个实施例中，上述外加磁场为零时，第三磁化方向和第四磁化方向间的夹角可为45度。在本发明中的自旋阀磁阻传感器，由两对自旋阀磁阻构造所构成，在外加磁场的作用下两对自旋阀磁阻构造将呈现不同的磁性与电性反应。两对自旋阀磁阻构造分别具有相同且固定的第一磁化方向、第三磁化方向，当外加磁场为零时，第二磁化方向、第四磁化方向分别与第一磁化方向、第三磁化方向夹45度,且其中第二磁化方向与第四磁化方向互成正交。当外加磁场不为零时，第二磁化方向与第四磁化方向受磁场作用而改变，进一步与第一磁化方向、第三磁化方向产生不同的夹角变化，影响两对自旋阀磁阻构造各自的磁阻值。通过自旋阀磁阻传感器的磁阻变化和外加磁场的关系，可测量出外加磁场的强弱。这样，本发明可避免现有自旋阀磁阻传感器中，在磁性退火时需在各个自旋阀磁阻构造上分别配置磁化方向调整线圈以产生特定磁化方向的制程，或是避免现有自旋阀磁阻传感器中，需在任一对角线的两自旋阀磁阻构造上外加遮蔽层以固定其磁化方向的手续，因此降低了制程上的复杂度。同时因不需在自旋阀磁阻构造上加载磁化作用线圈与遮蔽层，也缩小了自旋阀磁阻传感器的体积。上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。
图IA为现有磁阻传感器的示意图。图IB为现有磁阻传感器的自旋阀磁阻构造的剖面示意图。图2A为另一种现有自旋阀磁阻传感器的示意图。图2B为另一种现有磁阻传感器的自旋阀磁阻构造的剖面示意图。图3A为本发明的一个实施例中自旋阀磁阻构造的剖面示意图。图3B为本发明的一个实施例中自旋阀磁阻构造的俯视示意图。图4到图7分别为本发明的其它实施例中，自旋阀磁阻构造随着外加磁场变化的示意图。
图8为外加磁场和自旋阀磁阻构造的电阻值的对应关系图。图9A为使用上述自旋阀磁阻构造的自旋阀磁阻传感器的示意图。图9B为第一自旋阀磁阻构造的剖面示意图。图9C为第二自旋阀磁阻构造的剖面示意图。图10到图11为本发明的一个实施例中自旋阀磁阻传感器随着外加磁场变化的示意图。图12A、12B为自旋阀磁阻传感器的输出电压和外加磁场的关系图。
具体实施方式
为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的自旋阀磁阻传感器其具体实施方式
、方法、步骤、结构、特征及功效，详细说明如后。有关本发明的前述及其它技术内容、特点及功效，在以下配合参考图式的较佳实施例详细说明中将可清楚的呈现。通过具体实施方式
的说明，可对本发明为达成预定目的所采取的技术手段及功效有一更加深入且具体的了解，然而所附图式仅是提供参考与说明之用，并非用来对本发明加以限制。图3A为本发明的一个实施例中自旋阀磁阻构造的剖面示意图。请参考图3A，自旋阀磁阻构造300包括第一磁阻层302、第二磁阻层304以及间隔层310。其中，第二磁阻层304配置于第一磁阻层302的一侧，第一磁阻层302和第二磁阻层304之间配置间隔层310以连接两磁阻层，在第一磁阻层302背离间隔层310的一侧还配置偏压层312，以固定第一磁阻层302的第一磁化方向306。当然，在本发明的其它实施例中，也可以在第二磁阻层304上配置间隔层310，在间隔层310上依序配置第一磁阻层302，和偏压层312。而自旋阀磁阻构造可能为自旋阀巨磁阻或自旋阀穿遂磁阻。图3B为本发明的一个实施例中单一自旋阀磁阻构造的俯视示意图。请参考图3B，在本实施例中，第一磁阻层302具有固定的第一磁化方向306，第二磁阻层304具有可变的第二磁化方向308，且自旋阀磁阻构造300具有多条长边304a和多条短边304b，多条长边304a通过短边304b串联成蜿蜒状,且长边304a和短边304b可为不同材质，当然，在本发明的其它实施例，也可是一条长边304a和一条短边304b，长边304a通过短边304b串联成蜿蜒状图案。此外，在自旋阀磁阻构造300的两端，分别配置金属导线电性连接至第一电极314和第二电极316。自旋阀磁阻构造300可感测垂直第一磁化方向306的外加磁场。在外加磁场为零时，第二磁化方向308平行于长边304a方向且和第一磁化方向306,彼此内积不为零，而第一磁化方向306和第二磁化方向308的夹角范围可为30 60度或120 150度，而两者最佳夹角约为45度。当外加磁场不为零时，第二磁化方向308会随着外加磁场的强弱和第一磁化方向306间产生夹角的变化，进而改变自旋阀磁阻构造300的电阻值R31。图4到图7分别为本发明的其它实施例中，自旋阀磁阻构造随着外加磁场变化的不意图。请参考图4到图6,当施加垂直于第一磁化方向306的外加磁场,依序从小到大为+H、++H、+++H时,第二磁化方向308随着外加磁场的强度和第一磁化方向306依序夹第一角度Θ I、第二角度Θ 2、第三角度Θ 3，而此时测量到的自旋阀磁阻构造的电阻值分别为R32、R33、R34。请参考图7，若施加反向外加磁场H，则第二磁化方向308随着此外加磁场一_H的强度和第一磁化方向306夹第四角度Θ 4，此时测量到的电阻则为R35。由图4到图7知，外加磁场的大小与方向影响了第一磁化方向306和第二磁化方向308之间的夹角，进而改变了自旋阀磁阻构造的电阻值。故对应自旋阀磁阻构造的电阻值大�。刹饬砍鐾饧哟懦〉那咳�。图3到图7等的测量结果如图8所示，图8为外加磁
场(H=O _+++H峰H=O Φ---H Φ H=O )和自旋阀磁阻构造的电阻值的对
应关系图。请参考图8，实际上若外加磁场大于+++H或一H时，则自旋阀磁阻构造的电阻值将趋于饱和，无法反映出外加磁场的大小变化，同时若将外加磁场由+++H降低返回零场时，电阻值将无法回到最初的R31状态，此为磁性材料的磁滞现象(hysteresis)。此时需施加大于一H磁场再降回零�。缱柚挡呕峄氐阶畛醯腞31状态。此为重置(RESET)功能的操作，重新设定第二磁化方向308，使其回复成外加磁场为零时的原始状态。 图9A为使用上述自旋阀磁阻构造组成惠斯登电桥的自旋阀磁阻传感器900的示意图。请参考图9A，自旋阀磁阻传感器900包括第一对自旋阀磁阻构造901、903，与第二对自旋阀磁阻构造902、904。在电性上两对自旋阀磁阻构造呈对角交错配置，并以首尾相连的方式呈环状连接(901Φ902Φ903Φ904Φ901 )。其中自旋阀磁阻构造901与902连接至输入电压端点938 ；自旋阀磁阻构造902与903连接至第一输出端点940 ；自旋阀磁阻构造903与904连接至参考电压端点942 ；自旋阀磁阻构造904与901连接至第二输出端点944。在本实施例中，一对第一自旋阀磁阻构造901、903的第一磁阻层906具有固定的第一磁化方向922,第二磁阻层908具有可变的第二磁化方向930,且第一自旋阀磁阻构造901,903具有多条长边908a和多条短边908b，多条长边908a通过短边908b串联成蜿蜒状，长边908a和短边908b可为不同材质，当然，在本发明的其它实施例，也可是一条长边908a和一条短边908b，长边908a通过短边908b串联成蜿蜒状图案。且第二磁阻层908具有可变的第二磁化方向930。当外加磁场为零时，第二磁化方向930与那些长边908a平行，且和第一磁化方向922彼此内积不为零,第一磁化方向922和第二磁化方向930的夹角Θ 91范围大小可为-30 -60度或-120 -150度，而两者最佳夹角约为_45度。图9B为第一自旋阀磁阻构造的剖面示意图。请参考图9B，第一磁阻层906和第二磁阻层908之间配置第一间隔层910以连接两磁阻层，且在第一磁阻层906背离间隔层910的一侧配置有偏压层912,以固定第一磁阻层906的第一磁化方向922。请再参考图9A，一对第二自旋阀磁阻构造902、904的第三磁阻层916具有固定的第三磁化方向926,且第三磁化方向926和第一磁化方向922方向相同；第四磁阻层918具有可变的第四磁化方向934，且第二自旋阀磁阻构造902、904具有多条长边918a和多条短边918b，多条长边918a通过短边918b串联成蜿蜒状,长边918a和短边918b可为不同材质，当然，在本发明的其它实施例，也可是一条长边918a和一条短边918b，长边918a通过短边918b串联成蜿蜒状图案。在外加磁场为零时,第四磁化方向934和第二磁化方向930垂直，和第三磁化方向926间彼此内积不为零，第三磁化方向926和第四磁化方向934的夹角Θ 92范围大小可为30 60度或120 150度，而两者最佳夹角约为+45度。图9C为第二自旋阀磁阻构造的剖面示意图。请参考图9C，第三磁阻层916和第四磁阻层918之间配置第二间隔层920以连接两磁阻层，且在第三磁阻层916背离第二间隔层920的一侧配置有偏压层914,以固定第三磁阻层916的第三磁化方向926。在本实施例中，第一磁阻层906、第二磁阻层908、第三磁阻层916和第四磁阻层918并不限定为相同材质，而自旋阀磁阻构造也可能为自旋阀巨磁阻或自旋阀穿遂磁阻。在本发明的其它实施例中，若外加磁场(垂直第一磁化方向922与第三磁化方向926)不为零，则自旋阀磁阻构造中的第二磁化方向930与第四磁化方向934会随着外加磁场的强弱而分别和第一磁化方向922、第三磁化方向926间产生不同的夹角角度变化(Θ 91=Θ 93 ^ Θ 92 = Θ 94)，进而改变第一对自旋阀磁阻构造901、903的电阻值R91、R93与第二对自旋阀磁阻构造902、904的电阻值R92、R94(其中R91 = R93幸R92 = R94)。图10到图11为本发明的一个实施例中自旋阀磁阻传感器受外加磁场作用的示意图。请参考图10，自旋阀磁阻传感器900感测外加正向磁场+H，其轴向和第一磁化方向922垂直，在输入电压端点938施加正电压Vcc，并将参考电压端点942接地，自第一输出端点940上读出的电位为VI，自第二输出端点944上读出的电位为V2。随着外加正向磁场+H的 变化，第一对自旋阀磁阻构造901、903的第一磁化方向922和第二磁化方向930的两夹角Θ91、Θ 93从本来夹角-45度，变为趋近零度，并产生相同的电阻值R91、R93。而第二对自旋阀磁阻构造902、904中的第三磁化方向926和第四磁化方向934的两夹角Θ 92、Θ 94从本来夹角+45度，变为趋近+90度，并产生相同的电阻值R92、R94。请参考图11，当自旋阀磁阻传感器900感测另一外加反向磁场-H，在同样的输入电压与参考电压设定下，随着反向外加磁场-H的变化，第一对自旋阀磁阻构造901、903的第一磁化方向922和第二磁化方向930的夹角Θ 91、Θ 93从原本-45度变为-90度，并产生相同的电阻值R91、R93。而第二对自旋阀磁阻构造902、904中的第三磁化方向926和第四磁化方向934夹角Θ92、Θ 94从原本+45度变为趋近零度。输出电压VI、V2与自旋阀磁阻构造电阻值R91、R92、R93、R94的关系可用以下公式表不Vl = R93/ (R92+R93) XVccV2 = R94/ (R91+R94) XVcc又R91 = R93，R92 = R94故V2-V1= (R92-R91)/(R92+R91) XVcc图12A和图12B为自旋阀磁阻传感器的输出电压和外加磁场的实际测量图，对应于图9、图10和图11中所示的外加磁场影响自旋阀磁阻传感器900中磁阻层磁化方向的变化。图12A为第一输出端点940读出的电位Vl与第二输出端点944读出的电位V2随外加
磁场的变化关系。外加磁场的施加方式为
OOe Φ +100 Oe Φ O Oe Φ - 100 Oe Φ O Oe其Vl与V2随箭头标示的路径而改变。图12B为惠斯登电桥输出电压(V2-V1)随外加磁场变化的关系图。由图12A与12B可知，自旋阀磁阻传感器900可感测的外加磁场线性范围约为-300e至+300e之间，一旦超出线性范围则会有磁滞现象的产生。举例来说(请参考图12B)，若外加磁场超出线性范围I (H> +300e)，则回到零场时电压会落在线性范围II。此时需要施加重置(RESET)功能的磁场(H< -300e)才能使电压回到线性范围I。
综上所述，在本发明中的自旋阀磁阻传感器，由两对自旋阀磁阻构造所构成，在外加磁场的作用下两对自旋阀磁阻构造将呈现不同的磁性与电性反应。两对自旋阀磁阻构造分别具有相同且固定的第一磁化方向、第三磁化方向，当外加磁场为零时，第二磁化方向、第四磁化方向分别与第一磁化方向、第三磁化方向夹45度,且其中第二磁化方向与第四磁化方向互成正交。当外加磁场不为零时，第二磁化方向与第四磁化方向受磁场作用而改变，进一步与第一磁化方向、第三磁化方向产生不同的夹角变化，影响两对自旋阀磁阻构造各自的磁阻值。通过自旋阀磁阻传感器的磁阻变化和外加磁场的关系，可测量出外加磁场的强弱。这样，本发明可避免现有自旋阀磁阻传感器中，在磁性退火时需在各个自旋阀磁阻构造上分别配置磁化方向调整线圈以产生特定磁化方向的制程，或是避免现有自旋阀磁阻传感器中，需在任一对角线的两自旋阀磁阻构造上外加遮蔽层以固定其磁化方向的手续，因此降低了制程上的复杂度。同时因不需在自旋阀磁阻构造上加载磁化作用线圈与遮蔽层，也缩小了自旋阀磁阻传感器的体积。以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人 员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
权利要求
1.一种自旋阀磁阻构造，其特征是所述自旋阀磁阻构造包括第一磁阻层、第二磁阻层以及间隔层，所述第一磁阻层具有固定的第一磁化方向；所述第二磁阻层配置于所述第一磁阻层的一侧，其具有可变的第二磁化方向，在外加磁场为零时，所述第二磁化方向和所述第一磁化方向间的夹角范围为3(T60度或12(T150度，且所述第二磁化方向可随着所述外加磁场的强弱而产生和所述第一磁化方向间的夹角变化，进而改变所述自旋阀磁阻构造的电阻值；所述间隔层配置于所述第一磁阻层和所述第二磁阻层之间。
2.根据权利要求I所述的自旋阀磁阻构造，其特征是所述自旋阀磁阻构造具有长边和短边，且所述长边通过所述短边串联成蜿蜒状。
3.根据权利要求2所述的自旋阀磁阻构造，其特征是所述外加磁场为零时，所述第二磁化方向与所述长边平行。
4.根据权利要求I所述的自旋阀磁阻构造，其特征是所述自旋阀磁阻构造还包括偏压层，所述偏压层配置于所述第一磁阻层背离所述间隔层的一侧。
5.根据权利要求I所述的自旋阀磁阻构造，其特征是所述自旋阀磁阻构造为自旋阀巨磁阻或自旋阀穿遂磁阻。
6.根据权利要求I所述的自旋阀磁阻构造，其特征是所述外加磁场为零时，所述第二磁化方向和所述第一磁化方向间的夹角为45度。
7.一种自旋阀磁阻传感器，其特征是所述自旋阀磁阻传感器包括一对第一自旋阀磁阻构造以及一对第二自旋阀磁阻构造，所述一对第一自旋阀磁阻构造包括第一磁阻层、第二磁阻层以及第一间隔层，所述第一磁阻层具有固定的第一磁化方向；所述第二磁阻层配置于所述第一磁阻层的一侧，其具有可变的第二磁化方向；所述第一间隔层配置于所述第一磁阻层和所述第二磁阻层之间，在外加磁场为零时，所述第二磁化方向和所述第一磁化方向间的夹角范围为30飞0度或12(T150度，且所述第二磁化方向可随着所述外加磁场的强弱而产生和所述第一磁化方向间的夹角变化，进而改变所述第一自旋阀磁阻构造的第一电阻值；所述一对第二自旋阀磁阻构造包括第三磁阻层、第四磁阻层以及第二间隔层，所述第三磁阻层具有固定的第三磁化方向，且所述第三磁化方向和所述第一磁化方向相同；所述第四磁阻层配置于所述第三磁阻层的一侧，其具有可变的第四磁化方向，在所述外加磁场为零时，所述第四磁化方向和所述第三磁化方向间的夹角范围为30飞0度或12(Tl50度，且所述第四磁化方向和所述第一自旋阀磁阻构造的所述第二磁化方向垂直，且所述第四磁化方向可随着所述外加磁场的强弱而产生和所述第三磁化方向间的夹角变化，进而改变所述第二自旋阀磁阻构造的第二电阻值；所述第二间隔层配置于所述第三磁阻层和所述第四磁阻层之间；所述一对第一自旋阀磁阻构造与所述一对第二自旋阀磁阻构造呈对角交错的方式配置，所述这些自旋阀磁阻构造电性连接成惠斯登电桥。
8.根据权利要求7所述的自旋阀磁阻传感器，其特征是所述一对第一自旋阀磁阻构造与所述一对第二自旋阀磁阻构造具有长边和短边，且所述长边通过所述短边串联成蜿蜒状。
9.根据权利要求8所述的自旋阀磁阻传感器，其特征是所述外加磁场为零时，所述第二磁化方向、所述第四磁化方向与所述这些长边平行。
10.根据权利要求7所述的自旋阀磁阻传感器，其特征是所述自旋阀磁阻传感器还包括偏压层，所述偏压层分别配置于所述第一磁阻层与所述第三磁阻层背离所述第一间隔层和所述第二间隔层的一侧。
11.根据权利要求7所述的自旋阀磁阻传感器，其特征是所述这些自旋阀磁阻构造为自旋阀巨磁阻或自旋阀穿遂磁阻。
12.根据权利要求7所述的自旋阀磁阻传感器，其特征是所述外加磁场为零时，所述第二磁化方向和所述第一磁化方向间的夹角为45度。
13.根据权利要求7所述的自旋阀磁阻传感器，其特征是所述外加磁场为零时，所述第三磁化方向和所述第四磁化方向间的夹角为45度。
全文摘要
本发明涉及一种自旋阀磁阻构造。该自旋阀磁阻构造包括第一磁阻层、第二磁阻层以及间隔层。第一磁阻层具有固定的第一磁化方向，第二磁阻层配置于第一磁阻层的一侧，其具有第二磁化方向，在外加磁场为零时，第二磁化方向和第一磁化方向间的夹角范围为30~60度或120~150度，且第二磁化方向随着外加磁场的强弱而产生和第一磁化方向间的夹角变化，进而改变自旋阀磁阻构造的电阻值。本发明自旋阀磁阻构造具有较简单的制程。
文档编号G01R33/09GK102809731SQ20111044057
公开日2012年12月5日 申请日期2011年12月23日 优先权日2011年6月1日
发明者陈光镜, 汪大镛, 汤泰郎, 李乾铭 申请人:宇能电科技股份有限公司
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