隧穿磁阻传感器研究进展

作     者：周子童 闫韶华 赵巍胜 冷群文 Zhou Zi-Tong;Yan Shao-Hua;Zhao Wei-Sheng;Leng Qun-Wen

作者机构：北京航空航天大学集成电路科学与工程学院北京100191 北京航空航天大学青岛研究院北航歌尔微电子研究院青岛266000 

基　　金：山东省重点研发项目(批准号:2021CXGC010109) 北京市科技委项目(批准号:Z201100004220002) 国际合作项目(批准号:B16001)资助的课题 

出 版 物：《物理学报》 (Acta Physica Sinica)

年 卷 期：2022年第71卷第5期

页      码：327-343页

摘      要：传感器作为物联网技术的基石,在人们的生产生活中发挥着重大作用.其中,基于隧穿磁阻效应(tunneling magnetoresistance,TMR)的磁传感器具有灵敏度高、尺寸小、功耗低等优点,在导航定位、生物医学、电流检测和无损检测等领域具有极大的应用前景.本综述以TMR传感器技术路线的发展为核心,囊括了从基本传感单元到三维空间磁场检测,再到实际应用的多个研究重点.首先,介绍了TMR传感器发展历程并阐明其基本工作原理,讨论了提高单个传感单元磁隧道结输出线性度的方法.接下来,详细介绍了传感器的重要电路结构—惠斯通电桥,以及制备TMR全桥结构的多种工艺方法.进一步,从三维空间磁场检测这一市场需求入手,深入讨论了基于TMR传感器的三维传感结构的设计和制备方法.同时,以传感器灵敏度和噪声水平这两大基本性能为切入点,列举了TMR传感器性能的优化方案.最后,本文对TMR传感器的应用展开了详细介绍,以自旋麦克风,生物传感器两个新兴应用为例,对TMR传感器未来在物联网中的发展和应用进行了展望.

主 题 词：隧穿磁阻传感器 线性化方法 磁传感器噪声 智能应用 

学科分类：080202[080202] 08[工学] 0802[工学-机械学] 

核心收录：

D　O　I：10.7498/aps.71.20211883

馆 藏 号：203108618...