[發(fā)明專利]用于霍爾元件的新型薄膜材料

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010123102.4
• 申請日: 2010-03-12
• 公開（公告）號: CN101789488A
• 公開（公告）日: 2010-07-28
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 程雅慧;李魯艷;羅曉光;劉暉
• 申請（專利權(quán)）人: 南開大學(xué)
• 主分類號: H01L43/10
• 分類號: H01L43/10;H01L43/14;H01L43/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種納米晶薄膜磁敏材料，其特征在于化學(xué)式為Fe_2.95Pt_0.05O₃，其薄膜厚度在4～400 納米。

2.如權(quán)利要求1所述的納米晶薄膜磁敏材料，其特征在于薄膜厚度選自8～350納米。

3.如權(quán)利要求1或2任一所述的納米晶薄膜磁敏材料，其特征在于所述的薄膜厚度選自 10～200納米。

4.如權(quán)利要求1或2任一所述的納米晶薄膜磁敏材料，其特征在于該納米晶Fe_2.95Pt_0.05O₃薄膜磁敏材料的制備方法經(jīng)過下述步驟：

1)用光刻和掩膜的方法在基片上形成為了沉積薄膜的“十”字形圖案，圖案中心正方形的 邊長在0.3～1.0微米，中心正方形的四個邊上突出部分的長度為0.2微米；

2)采用超高真空磁控濺射鍍膜機，在背底真空度小于5.0×10^-5Pa時，將純度大于99.999％ 的高純度的Ar氣和O₂氣的混合氣體通入真空室，其中Ar氣流量為10sccm，O₂氣流量為2.7 sccm；

3)待真空度下降為1.0Pa以下，將超高真空閘板閥的開啟度設(shè)定為20％；在鐵靶上加 以設(shè)定為475W的直流功率，在鉑靶上加以設(shè)定為50W的直流功率，預(yù)濺射5分鐘；

4)打開鐵靶、鉑靶和基片的擋板，基片以20轉(zhuǎn)/分鐘的速度勻速旋轉(zhuǎn)，控制濺射時間在 0.5～20分鐘成膜，即得到所需的納米晶Fe_2.95Pt_0.05O₃薄膜磁敏材料。

5.一種霍爾元件，其特征在于它是由在基片上形成的納米晶Fe_2.95Pt_0.05O₃薄膜磁敏材料 的活性層、金屬電極層和保護層構(gòu)成，金屬電極層與活性層接觸，保護層直接覆蓋活性層； 所述的基片是玻璃、石英、單晶硅或單晶砷化鎵中的一種；所述Fe_2.95Pt_0.05O₃磁性薄膜的薄膜 厚度在4～400納米。

6.如權(quán)利要求5所述的霍爾元件，其特征在于所述的活性層Fe_2.95Pt_0.05O₃磁性薄膜，薄 膜厚度選自8～350納米。

7.如權(quán)利要求5或6任一所述的霍爾元件，其特征在于所述的薄膜厚度選自10～200納 米。

8.如權(quán)利要求5或6任一所述的霍爾元件，其特征在于所述的活性層是“十”字形。

9.如權(quán)利要求5或6任一所述的霍爾元件，其特征在于所述的“十”字形活性層的中心正 方形的邊長在0.3～1微米；所述的金屬電極層是鈦和金電極層；所述的保護層是二氧化硅保 護層；所述的二氧化硅保護層的厚度為50納米。

10.如權(quán)利要求5或6任一所述的霍爾元件，其特征在于所述的霍爾元件的制備方法是 經(jīng)過下述步驟：

1)用光刻和掩膜的方法在基片上形成為了沉積薄膜的“十”字形圖案，圖案中心正方形的 邊長在0.3～1.0微米，中心正方形的四個邊上突出部分的長度為0.2微米；

2)采用通用的超高真空磁控濺射鍍膜機，在背底真空度小于5.0×10^-5Pa時，將純度大 于99.999％的高純度的Ar氣和O₂氣的混合氣體通入真空室，其中Ar氣流量為10sccm，O₂氣流量為2.7sccm；

3)待真空度下降為1.0Pa以下，將超高真空閘板閥的開啟度設(shè)定為20％；在鐵靶上加 以設(shè)定為475W的直流功率，在鉑靶上加以設(shè)定為50W的直流功率，預(yù)濺射5分鐘；

4)打開鐵靶、鉑靶和基片的擋板，基片以20轉(zhuǎn)/分鐘的速度勻速旋轉(zhuǎn)，控制濺射時間在 0.5～20分鐘成膜；

5)通過磁力轉(zhuǎn)軸將樣品送到副真空室，取出樣品，除去光刻膠；用光刻和掩膜的方法 在基片上正方形Fe_2.95Pt_0.05O₃薄膜的四個邊的外側(cè)形成為了沉積四個電極的矩形圖案，每個電 極圖案分別與正方形Fe_2.95Pt_0.05O₃薄膜的四個邊有0.15微米的重疊部分。將樣品送入真空室， 連續(xù)制備50納米厚的鈦層和500納米厚的金層形成電極，鈦靶和金靶均采用直流濺射；

6)通過磁力轉(zhuǎn)軸將樣品送到副真空室，取出樣品，除去光刻膠；用光刻和掩膜的方法在 基片上正方形Fe_2.95Pt_0.05O₃薄膜的上方形成為了沉積保護層的正方形圖案，正方形的邊長在 0.5～1.2微米，將Fe_2.95Pt_0.05O₃薄膜完全覆蓋。將樣品送入真空室制備二氧化硅保護層。二氧 化硅靶采用射頻濺射，設(shè)定濺射功率為200W，濺射時間為10分鐘。