Магниторезистивный датчик Советский патент 1993 года по МПК H01L43/08 

Изобретение относится к области автоматики и может быть использовано в тахометрах, датчиках перемещения, устройствах измерения постоянного и переменного магнитных полей.

Цель изобретения - упрощение устройства.

Изобретение поясняется чертежами, где на фиг. 1 .показана структура датчика в разрезе; на фиг. 2 - принципиальная схема датчика; на фиг. 3 - элементы магниторези- стивных сопротивлений; на фиг. 4 - тополо- гии„магниторезистивных элементов.

Магниторезистивный датчик содержит подложку 1, на которой последовательно сформированы диэлектрический подслой 2, магнитная пленка 3, разделительная пленка 4, магнитная пленка 5, изолирующий слой 6, слой проводников с контактами 7 и защитный слой 8. Структура датчика представляет собой мостовую схему, включающую четыре контакта 9-12, четыре магниторезистивных элемента 13-16, имеющих разные характеристики относительно внешнего магнитного поля в определенном направлении.

Устройство работает следующим образом. При отсутствии.в датчике постоянного электрического тока, протекающего через контакты 9, 11, намагниченность в магниторезистивных элементах 13-16 устанавливается в двухслойных магнитных пленках вдоль оси легкого намагничивания (ОЛН) и антипараллельно.друг другу. При п°одаче постоянного электрического тока в датчик воздействием возникающих магнитных полей от токов в различных магнитных пленках на намагниченность датчика можно пренебречь, т.к. эти поля много меньше пбля анизотропии. Пусть внешнее магнитное поле подается в плоскос.ти датчика под углом а к ОЛН. В идеальном случае, когда толщины магнитных, пленок одинаковы, размагничивающих полей нет, и перемагничивание происходит когерентным вращением. Под действием внешнего магнитного поля намагниченность отклоняется на угол / а.. при этом изменение сопротивления в маг- ниторезистивном элементе 16 а в элементе 13 - cos2 Д Таким образом, раз00

о

х|

ел со

ноет., напряжений на контактах 10. 12 будет (cos2 /J sin2 /). При использовании рези- сливного материала с удельным сопротивлением, по крайней мере втрое большим, чем удепьное сопротивление магнитной пленки, небольшой ток будет протекать по разделительному слою, что приведет к уменьшению тока через магнитные пленки, т.е. небольшому уменьшению сигнала считывания, но при этом отпадает ряд технологических операций по формированию отверстий в разделительном слое в случае диэлектрика.

Таким образом, при тех же технических характеристиках предлагаемое устройство существенно проще в изготовлении.

Формула изобретения

Магниторезистивный датчик, содержа щий подложку с диэлектрическим покрыти ем, поверх которого последовательно расположены первая магнитная, разделительная и вторая магнитная пленки, изоли рующий, проводниковый и защитный слои, отличающийся тем, что, с целью упрощения технологии изготовления датчика, разделительная пленка выполнена из материала, удельное сопротивление которого не менее чем в три раза превышает величину удельного сопротивления магнит-. ной пленки.

Использование: область автоматики, а именно для измерения магнитных полей и частоты вращения. Сущность изобретения: датчик значительно проще в изготовлении при тех же технических характеристиках. Это достигнуто благодаря тому, что в магни- торезистивном датчике применена структура с двухслойными магнитными пленками, разделенными слоем резистивного материала с удельным сопротивлением, по крайней мере в три раза превышающем удельное сопротивление магнитной пленки. 4 ил.

виг. I

Q

Фиг. 2

tki

Фиг. 3

Фиг.