[發(fā)明專(zhuān)利]增強(qiáng)型半導(dǎo)體-金屬?gòu)?fù)合結(jié)構(gòu)磁場(chǎng)傳感器及其制備方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110459389.2
• 申請(qǐng)日: 2011-12-31
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102520377A
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-06-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 尹志崗;張興旺;吳金良;付振;張漢
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院半導(dǎo)體研究所
• 主分類(lèi)號(hào): G01R33/09
• 分類(lèi)號(hào): G01R33/09;G01R3/00
• 代理公司: 中科專(zhuān)利商標(biāo)代理有限責(zé)任公司 11021
• 代理人: 湯保平

1.一種增強(qiáng)型半導(dǎo)體-金屬?gòu)?fù)合結(jié)構(gòu)磁場(chǎng)傳感器，包括：

一絕緣襯底；

一半導(dǎo)體材料層，為條狀結(jié)構(gòu)，制作在絕緣襯底上；

兩條金屬電流引線(xiàn)，制作在絕緣襯底上，其一端與半導(dǎo)體材料層的一側(cè)連接；

兩條金屬電壓引線(xiàn)，制作在絕緣襯底上，其一端與半導(dǎo)體材料層的一側(cè)連接，并位于兩條金屬電流引線(xiàn)之間；

一金屬分流器，制作在絕緣襯底上，位于半導(dǎo)體材料層的一側(cè)并與之連接；

一絕緣層，制作在半導(dǎo)體材料層上；

一永磁層，制作在絕緣保護(hù)層上，該永磁層具有垂直磁各向異性；

一保護(hù)層，制作在永磁層上。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的增強(qiáng)型半導(dǎo)體-金屬?gòu)?fù)合結(jié)構(gòu)磁場(chǎng)傳感器，其中半導(dǎo)體材料層為InSb、InAs、InAsSb合金、二維電子氣材料或石墨烯。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的增強(qiáng)型半導(dǎo)體-金屬?gòu)?fù)合結(jié)構(gòu)磁場(chǎng)傳感器，其中永磁層的材料為SmCo₅、Co與貴金屬組成的多層膜、Co與貴金屬組成的合金、Fe與貴金屬組成的多層膜或Fe與貴金屬組成的合金。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的增強(qiáng)型半導(dǎo)體-金屬?gòu)?fù)合結(jié)構(gòu)磁場(chǎng)傳感器，其中永磁層的厚度為10nm-10μm。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的增強(qiáng)型半導(dǎo)體-金屬?gòu)?fù)合結(jié)構(gòu)磁場(chǎng)傳感器，其中金屬電流引線(xiàn)、金屬電壓引線(xiàn)和金屬分流器與半導(dǎo)體材料層的接觸為歐姆接觸。

6.一種增強(qiáng)型半導(dǎo)體-金屬?gòu)?fù)合結(jié)構(gòu)磁場(chǎng)傳感器的制備方法，包括如下步驟：

步驟1：取一絕緣襯底，并將之清洗干凈；

步驟2：在絕緣襯底上生長(zhǎng)或通過(guò)層轉(zhuǎn)移技術(shù)制備一層具有高載流子遷移率的半導(dǎo)體材料層；

步驟3：在半導(dǎo)體材料層的表面覆蓋光刻膠，刻蝕，使剩余的半導(dǎo)體材料形成臺(tái)面結(jié)構(gòu)；

步驟4：在半導(dǎo)體材料形成的臺(tái)面結(jié)構(gòu)兩側(cè)制作出兩條金屬電流引線(xiàn)、兩條金屬電壓引線(xiàn)及一金屬分流器；

步驟5：在半導(dǎo)體材料層的表面沉積絕緣層，該絕緣層可防止半導(dǎo)體材料層的氧化，又可將半導(dǎo)體材料層與后續(xù)制備的永磁層進(jìn)行電隔離；

步驟6：在絕緣層之上通過(guò)原位生長(zhǎng)或通過(guò)層轉(zhuǎn)移技術(shù)制備一具有垂直磁各向異性的永磁層；

步驟7：在永磁層上表面沉積一保護(hù)層，防止永磁層氧化；

步驟8：利用垂直磁場(chǎng)將永磁層磁化至飽和，退去磁場(chǎng)。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的增強(qiáng)型半導(dǎo)體-金屬?gòu)?fù)合結(jié)構(gòu)磁場(chǎng)傳感器的制備方法，其中半導(dǎo)體材料層為InSb、InAs、InAsSb合金、二維電子氣材料或石墨烯。

8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的增強(qiáng)型半導(dǎo)體-金屬?gòu)?fù)合結(jié)構(gòu)磁場(chǎng)傳感器的制備方法，其中永磁層的材料為SmCo₅、Co與貴金屬組成的多層膜、Co與貴金屬組成的合金、Fe與貴金屬組成的多層膜或Fe與貴金屬組成的合金。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的增強(qiáng)型半導(dǎo)體-金屬?gòu)?fù)合結(jié)構(gòu)磁場(chǎng)傳感器的制備方法，其中永磁層的厚度為10nm-10μm。

10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的增強(qiáng)型半導(dǎo)體-金屬?gòu)?fù)合結(jié)構(gòu)磁場(chǎng)傳感器的制備方法，其中金屬電流引線(xiàn)、金屬電壓引線(xiàn)和金屬分流器與半導(dǎo)體材料層的接觸為歐姆接觸。