Dissertação
High Performance Magnetic Tunnel Junctions for Magnetic Scanning EVALUATED
Nos dias de hoje scanning magnético tem várias aplicações, por exemplo ensaios não destructivos, e análise de falhas em circuitos microelectrónicos. O uso de sensores de Junções de Efeito Túnel (JET) para scanning magnético trás várias vantagens, principalmente uma muito boa sensibilidade para detectar campos abaixo de 1 mT e uma resolução espacial até à escala nanométrica. Nesta tese, eu procedo com a caracterização e optimizaçãoo de sensores JET fabricados no INESC-MN, começando pela deposição de filmes finos por pulverização catódica e subsequente micro-fabricação. Passos-chave são a optimização da camada livre para obter uma resposta linear e livre de histerese, onde sensores com sensibilidade de S = 2:3 %/Oe e coercividade de Hc = 1 Oe são obtidos, e a qualidade da barreira de óxido (1.4 nm a 2.0 nm), obtendo uma altura de barreira de Φ_eff = 2.14 +- 0.03 eV do fit de RxA vs t_MgO e Φ_eff = 2.21 +- 0.16 eV da caracterização I-V. Sensores com valores de magnetoresistência até 145% são obtidos para RxA controlado (de 5 Ω µm^2 até 100 kΩ µm^2) com baixa dispersão numa amostra de 1 polegada. Dois layouts de sensores diferentes foram fabricados: um para uma aplicação industrial específica (sensores de posição para uma escala magnética) e um protótipo para uma matriz de sensores 2D com 3 linhas de sensores. As técnicas de packaging utilizadas para o protótipo são analisadas, obtendo desalinhamentos entre as linhas de sensores na ordem de 160 µm.
maio 19, 2017, 11:0
Publicação
Obra sujeita a Direitos de Autor
Orientação
ORIENTADOR
Susana Isabel Pinheiro Cardoso de Freitas
Departamento de Física (DF)
Professor Associado