用于高密度和低噪音的TMR传感阵列的三维异质结合.
Zi'ang Han1,2, Zhenhu Jin1,2, Chenglong Zhang1
1State Key Laboratory of Transducer Technology, Aerospace Information Research Institute, Chinese Academy of Sciences, Beijing, China.
Advanced science (Weinheim, Baden-Wurttemberg, Germany)
|December 26, 2025
概括
本研究介绍了一种3D粘合技术,在传感器中将磁道连接密度增加一倍,而不会增加芯片大小. 这种方法有效地抑制低频噪声,增强数据密集型应用的磁传感能力.
科学领域:
- 这就是Spintronics.
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 纳米技术纳米技术
背景情况:
- 道磁阻 (TMR) 设备对于高密度,低功率的磁传感至关重要.
- 随着数据需求的不断增长,传感器技术的进步变得必不可少.
研究的目的:
- 为TMR传感器介绍一种新的三维异构集成粘合技术.
- 为了增强TMR传感器集成,减少低频1/f噪声.
主要方法:
- 使用Cr/Au粘合层垂直粘合两个TMR膜堆.
- 优化喷雾参数,离子激活和粘合压力.
- 制造双层TMR设备通过背面的去除,光刻法和45°角度的离子束蚀刻.
主要成果:
- 在粘合层中只达到0.73%的空隙比率.
- 将磁阻比率从149%提高到172%.
- 降低磁性噪声到0.97 nT·Hz-1/2在1 Hz.
结论:
- 3D异质粘合策略使TMR传感器能够高集成和低噪声,而不会改变设备尺寸.
- 这种方法显著抑制了1/f噪声,并增加了道交叉点的数量.
- 该技术对高密度磁传感阵列和下一代自旋电子设备具有很大的潜力.


