置有第二Ta层4,所述第一Ta层1的厚度为6〇A，所述CoxFey 层2的厚度为100A，所述金属氧化层3的厚度为]00A，所述第二Ta层4的厚度为604。
[0038] 实施例三
[0039] 一种超高反常霍尔灵敏度薄膜材料，所述超高反常霍尔灵敏度薄膜材料包括：第 一Ta层，所述第一Ta层上方设置有CoxFey层，所述CoxFey层上方设置有MgO层，所述金属 氧化层上方设置有第二Ta层，所述第一Ta层的厚度为10A，所述CoxFey层的厚度为10A，所 述MgO层的厚度为14A，所述第二Ta层的厚度为IOA。
[0040] 实施例四
[0041] 一种超高反常霍尔灵敏度薄膜材料，所述超高反常霍尔灵敏度薄膜材料包括：第 一Ta层，所述第一Ta层上方设置有CoxFey层，所述CoxFey层上方设置有HfO2层，所述金属 氧化层上方设置有第二Ta层，所述第一Ta层的厚度为10A，所述CoxFey层的厚度为10A， 所述HfO2层的厚度为16A，所述第二Ta层的厚度为10A。
[0042] 本发明还提供一种超高反常霍尔灵敏度薄膜材料制备方法，所述方法包括：
[0043] 步骤301:在平行于制备基片的方向上添加1500e至2500e的磁场。
[0044] 步骤302:在真空度为IX KT5Pa至6X KT5Pa,溅射时稀有气体压力为0.2Pa至 0. 7Pa的条件依次沉积第一Ta层、CoxFey层、金属氧化层和第二Ta层。
[0045] 步骤303:在薄膜材料沉积完成前，对制备基片进行反溅。
[0046] 步骤304:对沉积后的薄膜材料进行真空磁场热处理，退火炉本底真空度为 2XKT5Pa至6X10_5Pa，退火温度150°C至300°C，退火时间为10分钟至2小时，退火场为 5000e至lOOOOe，得到所述超高反常霍尔灵敏度薄膜材料。
[0047] 优选的，所述方法还包括：
[0048] 利用光刻技术把超高反常霍尔灵敏度薄膜材料加工成宽度为10ym至100ym、长 度为100ym至200ym的切块，并沉积Au电极或Ta电极。
[0049] 本发明还提供一种磁传感器，所述磁传感器采用所述的超高反常霍尔灵敏度薄膜 材料制作而成。
[0050] 本发明还提供一种磁传感元件，所述磁传感元件采用所述的超高反常霍尔灵敏度 薄膜材料制作而成。本发明的超高反常霍尔灵敏度薄膜材料、制备方法、磁传感器及元件， 该结构材料具有很高的反常霍尔灵敏度。该方法主要优点是材料结构设计简单，反常霍尔 灵敏度提高明显，同时克服了以往材料体系工艺中各向异性场不易控制，反常霍尔灵敏度 提高不明显的缺陷，因此，该材料可以用于制作反常霍尔磁传感元器及元件。
[0051] 以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员 来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也 应视为本发明的保护范围。
【主权项】
1. 一种超高反常霍尔灵敏度薄膜材料，其特征在于，所述超高反常霍尔灵敏度薄膜材 料包括：第一化层，所述第一化层上方设置有COyFey层，所述Co yFSy层上方设置有金属氧 化层，所述金属氧化层上方设置有第二化层，其中，0 < X < 100，x为整数，0 < y < 100，y 为整数。
2. 根据权利要求1所述的超高反常霍尔灵敏度薄膜材料，其特征在于，所述Co ,Fey层 为Co化层。
3. 根据权利要求1所述的超高反常霍尔灵敏度薄膜材料，其特征在于，y = 100-X。
4. 根据权利要求1所述的超高反常霍尔灵敏度薄膜材料，其特征在于，所述金属氧化 层为MgO层或Hf〇2层。
5. 根据权利要求1至4任意一项所述的超高反常霍尔灵敏度薄膜材料，其特征在于，所 述第一化层的厚度为0?60A，所述COyFey层的厚度为10?lOOA,所述金属氧化层的厚度 为10?lOOA，所述第二化层的厚度为0?60A。
6. 根据权利要求5所述的超高反常霍尔灵敏度薄膜材料，其特征在于，所述第一化层 的厚度为10A，所述Co/ey层的厚度为lOA，所述金属氧化层的厚度为14A，所述第二层的 厚度为lOA。
7. 根据权利要求5所述的超高反常霍尔灵敏度薄膜材料，其特征在于，所述第一 Ta层 的厚度为10A，所述Cojey层的厚度为10A，所述金属氧化层的厚度为]6A，所述第二层的 厚度为10A。
8. -种超高反常霍尔灵敏度薄膜材料制备方法，其特征在于，所述方法包括： 在平行于制备基片的方向上添加1500e至2500e的磁场； 在真空度为1 X 1(T中a至6 X 1(T中a,瓣射时稀有气体压力为0. 2化至0. 7Pa的条件依 次沉积第一化层、COy化y层、金属氧化层和第二化层； 在薄膜材料沉积完成前，对制备基片进行反瓣； 对沉积后的薄膜材料进行真空磁场热处理，退火炉本底真空度为2X1(T中a至 6Xl〇-中a,退火温度150°C至300°C，退火时间为10分钟至2小时，退火场为5000e至 lOOOOe，得到所述超高反常霍尔灵敏度薄膜材料。
9. 根据权利要求8所述的超高反常霍尔灵敏度薄膜材料制备方法，其特征在于，所述 方法还包括： 利用光刻技术把超高反常霍尔灵敏度薄膜材料加工成宽度为10 y m至100 y m、长度为 100 y m至200 y m的切块，并沉积Au电极或化电极。
10. -种磁传感器，其特征在于，所述磁传感器采用权利要求1至7任意一项所述的超 高反常霍尔灵敏度薄膜材料制作而成。
11. 一种磁传感元件，其特征在于，所述磁传感元件采用权利要求1至7任意一项所述 的超高反常霍尔灵敏度薄膜材料制作而成。
【专利摘要】本发明提供一种超高反常霍尔灵敏度薄膜材料、制备方法、磁传感器及元件，所述超高反常霍尔灵敏度薄膜材料包括：第一Ta层，所述第一Ta层上方设置有CoxFey层，所述CoxFey层上方设置有金属氧化层，所述金属氧化层上方设置有第二Ta层，其中，0＜x＜100，x为整数，0＜y＜100，y为整数。本发明通过设置第一Ta层、CoxFey层、金属氧化层和第二Ta层，易于界面轨道杂化调控各向异性场；又由于CoxFey层中的Co和Fe原子比例可调，可进一步调控各向异性场，从而有效提高反常霍尔灵敏度。
【IPC分类】H01L43-10, H01L43-06, H01L43-14
【公开号】CN104600193
【申请号】CN201510052492
【发明人】于广华, 陈喜, 于泠然, 张静言
【申请人】于广华
【公开日】2015年5月6日
【申请日】2015年2月2日