[發(fā)明專利]一種磁場(chǎng)調(diào)節(jié)器件及其制備方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010088373.4
• 申請(qǐng)日: 2020-02-12
• 公開（公告）號(hào): CN111244262A
• 公開（公告）日: 2020-06-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉明;胡忠強(qiáng);關(guān)蒙萌;王立乾;朱家訓(xùn)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 珠海多創(chuàng)科技有限公司
• 主分類號(hào): H01L41/09
• 分類號(hào): H01L41/09;H01L41/12;H01L41/37;H01L41/47;G01R33/02
• 代理公司: 廣東朗乾律師事務(wù)所 44291
• 代理人: 楊煥軍

一種磁場(chǎng)調(diào)節(jié)器件及其制備方法，該磁場(chǎng)調(diào)節(jié)器件包括：復(fù)合磁性元件對(duì)，所述復(fù)合磁性元件對(duì)中的復(fù)合磁性元件間隔設(shè)置，所述復(fù)合磁性元件包括鐵磁層和壓電層，所述壓電層與外部電壓源電連接。本發(fā)明的復(fù)合磁性元件為壓電材料和鐵磁材料相復(fù)合的結(jié)構(gòu)，通過壓電材料的電致伸縮效應(yīng)改變磁性材料的磁導(dǎo)率，利用磁性材料對(duì)外磁場(chǎng)的導(dǎo)向作用對(duì)局域磁場(chǎng)進(jìn)行調(diào)控，可以通過改變電壓，對(duì)微區(qū)的磁場(chǎng)進(jìn)行連續(xù)實(shí)時(shí)的調(diào)控。復(fù)合磁性元件可采用半導(dǎo)體工藝制成，具有功耗極低、價(jià)格便宜、體積小的優(yōu)點(diǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于磁場(chǎng)探測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，尤指涉及一種磁場(chǎng)調(diào)節(jié)器件及其制備方法。

背景技術(shù)

磁場(chǎng)探測(cè)在傳感領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用，在很多磁場(chǎng)傳感器的測(cè)試環(huán)境中，需要對(duì)外部被測(cè)磁場(chǎng)的方向進(jìn)行調(diào)控，例如全橋測(cè)試時(shí)，要想形成全橋差分輸出，需要改變磁場(chǎng)的方向后再進(jìn)行測(cè)試；又比如閉環(huán)磁場(chǎng)測(cè)試時(shí)，由于磁場(chǎng)傳感器通常只對(duì)一個(gè)方向的磁場(chǎng)敏感，因此需要將外部被測(cè)磁場(chǎng)調(diào)節(jié)至其它方向來獲得假性的零磁場(chǎng)，以實(shí)現(xiàn)閉環(huán)測(cè)試。

目前改變磁場(chǎng)分布(磁場(chǎng)方向)的手段十分有限，較為常規(guī)的方法是利用電磁鐵生成矢量磁場(chǎng)來改變局部磁場(chǎng)分布，但這種方式需要使用線圈，存在體積大、能耗高的問題。另一種方式是采用高磁導(dǎo)率的磁性材料來改變局部磁場(chǎng)的分布，和用電磁鐵來改變局部磁場(chǎng)的方式相比，用磁性材料來控制磁場(chǎng)的方向和強(qiáng)度無能耗的問題，但傳統(tǒng)的磁性材料在制備完成后，其性能便固定下來，只能按照最初設(shè)計(jì)的方式來對(duì)磁場(chǎng)進(jìn)行一定的調(diào)控，靈活度差，無法實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)的調(diào)控作用。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種體積小、能耗低、可對(duì)磁場(chǎng)進(jìn)行靈活調(diào)控的磁場(chǎng)調(diào)節(jié)器件及其制備方法。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取如下的技術(shù)解決方案：

一種磁場(chǎng)調(diào)節(jié)器件，包括：復(fù)合磁性元件對(duì)，所述復(fù)合磁性元件對(duì)中的復(fù)合磁性元件間隔設(shè)置，所述復(fù)合磁性元件包括鐵磁層和壓電層，所述壓電層與外部電壓源電連接。

進(jìn)一步的，所述復(fù)合磁性元件的橫截面形狀為方形。

進(jìn)一步的，所述復(fù)合磁性元件之間的距離小于復(fù)合磁性元件的長度的二分之一。

進(jìn)一步的，所述鐵磁層由磁致伸縮系數(shù)≥50ppm且靜態(tài)磁導(dǎo)率≥10000的鐵磁材料形成。

更具體的，所述鐵磁材料為FeCoB或FeGaB或FeCoBSi或FeCoB。

進(jìn)一步的，所述壓電層由電致伸縮系數(shù)≥500ppm的壓電材料形成。

更具體的，所述壓電材料為PZT或PZN-PT或PMN-PT或AlN或HfO₂。

進(jìn)一步的，所述復(fù)合磁性元件間隔對(duì)稱設(shè)置于一基底上，其包括依次設(shè)置于所述基底上的下電極、復(fù)合磁性層、絕緣層及上電極，所述復(fù)合磁性層包括壓電層和位于所述壓電層上的鐵磁層，所述下電極和所述上電極用于實(shí)現(xiàn)所述復(fù)合磁性層中壓電層與外部電壓源的電連接。

更具體的，所述復(fù)合磁性元件的厚度為500nm～5000nm。

本發(fā)明還提供了前述磁場(chǎng)調(diào)節(jié)器件的制備方法，步驟如下：

提供基底；

在所述基底上沉積第一導(dǎo)電層；

在所述第一導(dǎo)電層上沉積復(fù)合磁性層；

在所述復(fù)合磁性層上沉積絕緣層；

在所述在絕緣層及復(fù)合磁性層的外露表面沉積第二導(dǎo)電層，將所述第一導(dǎo)電層及所述第二導(dǎo)電層與外部電壓源電連接。