- Máy khuấy từ gia nhiệt Van điều chỉnh
T tr ng ngoài
4.3.2 Đặt hàng chết ạo phần tử nhạy theo công nghệ vi cơ
4.3.2.1 Bản thiết kế cấu hình phần tử nhạy
Cấu hình của một màng mỏng từ đa lớp GMR được nghiên cứu trong Chuyên đề này bao gồm các lớp vật liệu: Đế Si/Cr 5nm/Pd 5nm/(Co 0.3nm/Pd 0.8nm)3/Co0.6nm/Cu 2nm/Co 0.6nm/(Pd 0.8nm/Co 0.3nm)10/Pd5 nm/Cr 5nm, như trình bày trên Hình 4.16.
Dựa trên nguyên lý cơ bản của hiệu ứng GMR trình bày trong tiểu mục 4.3.1.1, cấu hình phần tử nhạy bao gồm 4 thành phần mạch có cấu trúc tương
Cr 5 nm Cr 5 nm Pd 5 nm Pd 5 nm Cr 5 nm 10×(Co 0,3nm /Pd 0,8nm) 3×( Pd 0,8nm /Co 0,3nm) Cu 2 nm Co 0,6nm Đ Si 40 nm Hình 4.16. Cấu trúc của một màng mỏng từđa lớp GMR nghiên cứu trong Chuyên đề.
109
tự nhau, mỗi thành phần là một màng mỏng đa lớp, được nối với nhau theo cấu hình mạch cầu cân bằng. Khi có từ trường ngoài xuất hiện, mạch cầu bị mất cân bằng và xuất hiện một điện thế chênh lệch tương ứng ở lối ra. Cấu trúc chi tiết với các lối ra (pin 1 – 4) của một phần tử nhạy được trình bày trên Hình 4.17, trong đó có hai phẩn tử mạch được bao bọc bởi màng chắn (shield) đóng vai trò là phần tử làm chuẩn và hai phần tử còn lại để lộ ra trong từ trường với vai trò làm đầu thu.
Trong nghiên cứu này, phần tử nhạy được chế tạo theo cấu hình trên Hình 4.17 với cấu trúc các lớp vật liệu được chỉ ra trên Hình 4.18.
Hình 4.18. Mặt cắt phần tử nhạy: Cấu trúc các lớp vật liệu trong phần tử nhạy. Lớp cách điện Ldòng ớp dẫn Lớp tiếp xúc Đế (2) (1) (3) Màng (4) GMR Lớp bảo vệ Hình 4.17. Cấu hình chuẩn tắc của phần tử nhạy với cấu trúc mạch cầu cân
bằng bao gồm 4 thành phần màng GMR có cấu trúc tương tự nhau, trong đó
110
4.3.2.2 Kết quả thu được
Phần tử nhạy sau khi đặt hàng chế tạo ở dạng không che phủ (die type) có kích thước 6.0 mm × 0.6 mm × 0.5 mm với 4 chân (được đánh số từ 1 đến 4) như trên Hình 4.19. Hai cực lối vào (pin 1 và pin 3) để dẫn dòng nuôi sensor với độ lớn cỡ 50 mA và 2 cực lối ra (pin 2 và pin 4) để cho giá trị điện thế đo đạc. Các kết quả kiểm tra đặc tuyến nhạy từ trường tại các nhiệt độ khác nhau xung quanh nhiệt độ phòng được trình bày trên Hình 4.20.
6.0 0.6
0.5
Hình 4.19. Kích thước phần tử nhạy (die type) sau khi chế tạo, (đơn vị mm).
Hình 4.20. Các đường cong đặc tuyến của một màng GMR đã chế tạo xác định tại
111