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.
Junção de Efeito Túnel, Deposição Física de Vapor, Scanning Magnético, Matriz de Sensores

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