本发明属于磁传感器制备领域，具体涉及一种柔性磁传感器及其制备方法。
背景技术：
1、磁传感器是把磁场、电流、应力应变、温度、光等外界因素引起敏感元件磁性能变化转换成电信号，以这种方式来检测相应物理量的器件。磁传感器可以在在只能导航、家用电器、智能电网、电动车等领域有重要的应用。随着电子技术的发展，磁传感器件往小型化、轻量化和多功能化方向发展。特别是随着柔性电子技术和人工智能技术的发展，各种微小空间内曲面电流和微弱磁场的感应对磁传感器的柔性化提出了需求。但是目前市场上没有对应的柔性磁传感器技术。
技术实现思路
1、特别是随着柔性电子技术和人工智能技术的发展，各种微小空间内曲面电流和微弱磁场的感应对磁传感器的柔性化提出了需求。但是目前市场上没有对应的柔性磁传感器技术。
2、为了解决上述问题，本发明提供了一种柔性耐温磁阻传感器的设计方法，其包括耐高温柔性基片、过渡层金属膜、磁性感应膜(坡莫合金：ni81fe19)、保护层膜和金属电极层。所述柔性各向异性磁阻传感器可以粘贴于身体或物体表面，通过柔性测试电线与测试仪表连接，进行多种环境中的磁场强度和方向的测试。
3、本申请提供如下技术方案：
4、本发明提供一种柔性磁传感器的制备方法，包括如下步骤：
5、s1：于单晶硅片上涂覆聚酰亚胺，200-350℃加热10-30min后冷却至室温，得到的高平整度柔性耐温pi基片薄膜材料；所述涂覆时，旋涂速率为1000-8000转/分钟；所述高平整度柔性耐温pi基片薄膜材料的厚度为5-500nm；
6、s2：于所述柔性耐温pi基片薄膜材料的表面磁控溅射过渡层薄膜；所述过渡层薄膜的材料选自钽，铂或钨；
7、s3：于所述过渡层薄膜的表面磁控溅射图案化的磁性敏感薄膜；所述磁性敏感薄膜由若干ni81fe19薄膜长条组成；
8、s4：于所述磁性敏感薄膜的表面磁控溅射保护层薄膜；所述保护层薄膜由若干金属薄膜长条组成，所述金属薄膜长条对应覆盖于所述ni81fe19薄膜长条上；所述金属薄膜长条材料选自钽，铂或钨；
9、s5：于所述保护层薄膜的顶部磁控溅射电极层，得到平面化的磁传感器；所述电极层为细长条状；
10、s6：将所述平面化的磁传感器于100-250℃低温退火1-30min后与硅片进行机械剥离，得到所述柔性磁传感器；所述低温退火时，控制磁场强度为100-800oe，磁场方向沿着ni81fe19薄膜长条的长度方向。
11、优选的，所述单晶硅片的面积为1-8英寸。
12、优选的，所述过渡层薄膜的厚度为2-10nm。
13、优选的，所述ni81fe19薄膜长条的长度为0.1-2mm，宽度为10-100μm，厚度为15-30nm。
14、优选的，所述金属薄膜长条的厚度为2-10nm。
15、优选的，所述电极层的长度为50-200μm，宽度为30-80μm，厚度为15-100nm。
16、优选的，所述电极层的材料为铂或金。
17、优选的，所述低温退火时，真空度小于1×10-4pa。
18、优选的，所述电极层和ni81fe19薄膜长条的夹角为45°。
19、具体的，本发明提供一种柔性磁传感器的制备方法，包括如下步骤：
20、(1)柔性耐温基片的制备。基片材料为聚酰亚胺(pi)。器件中所用pi的制备方法是：首先使用旋涂仪在大面积(1英寸至8英寸)单晶硅片上旋涂一层pi胶(型号ss100p)，旋涂速率1000-8000转/分钟；接着使用退火炉将pi胶从室温加热到一定温度(200℃至350℃)。随后保温10min至30min。冷却至室温后得到不同厚度(5nm-500nm)的高平整度柔性耐温pi基片薄膜材料。
21、(2)在冷却后的pi/单晶硅片上磁控溅射过渡层薄膜。材料为ta，pt和w中的一种。厚度为2至10nm。过渡薄膜层主要是为了帮助磁性薄膜层在柔性基片上有更好的粘附性。
22、(3)在过渡层薄膜上利用磁控溅射工艺制备核心的磁性敏感薄膜，薄膜成份是：磁性坡莫合金(成份ni81fe19)。ni81fe19薄膜做成了图案化形状(参考图1)。ni81fe19薄膜长条的几何尺寸：长为0.1至2mm、宽为10μm至100μm，厚度为15至30nm。制备过程利用高纯ni81fe19靶材作为原材料，通过高真空磁控溅射工艺制备出相应的薄膜。
23、(4)在磁性ni81fe19层上制备保护层薄膜，保护层材料为ta，pt和w中的一种。保护层薄膜利用高纯金属靶材，通过磁控溅射工艺制备。保护层的长度和宽度与ni81fe19层一致，厚度为2至10nm。
24、(5)在保护层上制备电极层，材料为pt或者au。电极层为细长条状，如图1所示。长条电极的长度方向与ni81fe19薄膜的长度方向有45°夹角。电极细长条线的几何尺寸：长为50μm至200μm、宽为30μm至80μm，厚度为15至100nm。电极层薄膜利用高纯金属靶材，通过磁控溅射工艺制备。
25、(6)所有薄膜制备完毕后，平面化的磁传感器就制备完成。将平面化的磁传感器在真空磁场退火炉中低温退火。具体条件是：真空度小于1×10-4pa，磁场方向沿着ni81fe19薄膜的长度方向；磁场强度为100oe-800 oe；退火温度为100℃至250℃。退火时间为：1min至30min。
26、(7)将pi上制备的平面化的磁传感器从硅片上机械法剥离出来，得到可弯曲的柔性磁传感器。
27、本发明还提供一种上述制备方法制备得到的柔性磁传感器。
28、本柔性磁传感器基于惠斯通电桥形式设计，如图1是磁传感器惠斯通电桥的cad平面设计图。传感器厚度方向的多层膜设计思路参考图2。
29、本发明的技术方案相比现有技术具有以下优点：
30、高平整度的超薄柔性耐温聚酰亚胺基片提高了柔性磁传感器中磁性敏感层的均匀度，从而提高了器件的探测精度。同时，超薄过渡层和金属保护层的对称设计不仅保护了磁性敏感层的空气稳定性，也降低了弯曲应力对磁性敏感层性能的影响，从而增强了器件的弯曲稳定性。
31、惠斯通电桥的设计补偿了电流变化对磁场的依赖性，并增强了器件的稳定性。同时，惠斯通电桥结构可以抑制共模噪声，例如温度变化和电阻波动噪声。
1.一种柔性磁传感器的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述单晶硅片的面积为1-8英寸。
3.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述过渡层薄膜的厚度为2-10nm。
4.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述ni81fe19薄膜长条的长度为0.1-2mm，宽度为10-100μm，厚度为15-30nm。
5.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述金属薄膜长条的厚度为2-10nm。
6.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述电极层的长度为50-200μm，宽度为30-80μm，厚度为15-100nm。
7.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述电极层的材料为铂或金。
8.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述低温退火时，真空度小于1×10-4pa。
9.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述电极层和ni81fe19薄膜长条的夹角为45°。
10.一种权利要求1-9中任一项所述制备方法制备得到的柔性磁传感器。
