Dissertação

Optimization of magnetoresistive sensors for high power applications EVALUATED

Sensores magnetoresistivos oferecem uma alternativa interessante a métodos convencionais the medir corrente quando soluções simples e compactas são necessárias. Devido às suas sensibilidades altas, ampla resposta de frequências e a possibilidade de serem microfabricados em grande volume, reduzindo os custos, estes sensores revelam ser uma óptima escolha para sistemas de medir e monitorizar energia. O presente trabalho compila a microfabricação de uma bolacha de 15cm com 136 junções magnéticas de efeito de túnel de AlOx conectadas em série sem recozimento e a sua aplicação num sensor magnético de alta corrente incorporado numa Ponte de Wheatstone. Foi obtido um valor médio de TMR= 36.02% com uma não-uniformidade de 8.9% em toda a bolacha, correspondendo a um rendimento de 93.97%. Sensores com um produto RxA de 115kΩ.μm2, sensibilidade S = 0.9%/Oe, altura efectiva de barreira Φeff = 2.28 ± 0.06 eV e detectividade 16.8 nT/Hz1/2 a 30 Hz foram obtidos nesta tese. Usando 136 MTJs conectados em série como elementos resistivos da Ponte de Wheatstone alimentada com 1 μA, um sensor de corrente foi desenvolvido com sucesso, apresentando uma sensibilidade de 3.02 mV/V/Oe, tensão a campo nulo de Voffset = 9.8 mV (1.7%) e uma região linear de 80 Oe. Estes sensores mantém o seu bom funcionamento com tensões superiores a 100 V.
Magnetoresistência, Junções de efeito de túnel, Ponte de Wheatstone, Sensor de corrente

Junho 12, 2018, 15:30

Publicação

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Orientação

ORIENTADOR

Susana Isabel Pinheiro Cardoso de Freitas

Departamento de Física (DF)

Professor Associado