CN100438113C - 巨磁阻器件单元阵列式排列的掺杂钛酸钡巨磁阻器件及制法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及具有阵列式排列的掺杂钛酸钡巨磁阻器件，包括：衬底和在衬底上设置的p-n结结构，它由一层p型掺杂镧锰氧层与一层n型掺杂钛酸钡层，或一层n型掺杂钛酸钡层与p型掺杂镧锰氧层交替设置在所述的衬底上组成；一对电极分别设置在最上面的p型掺杂镧锰氧层或n型掺杂钛酸钡层上和衬底上/或设置在衬底上的第一层p型掺杂镧锰氧层或n型掺杂钛酸钡层上，电极上连接引线；再在p-n结结构上光刻2个或2个以上的阵列式排列的巨磁阻器件单元，并通过电极和引线串联或并联组成巨磁阻器件。该器件是一种多p-n结结构的高灵敏度磁功能器件，即使在室温和低强度磁场下，也仍然具有很高的灵敏度，可广泛用于磁探测、磁测量和磁控制。

Description

巨磁阻器件单元阵列式排列的掺杂钛酸钡巨磁阻器件及制法

技术领域

本发明涉及一种巨磁阻器件及制备方法领域，特别涉及一种具有阵列式排列的p-n结结构的掺杂钛酸钡和掺杂镧锰氧巨磁阻器件及制备方法。

背景技术

对于具有电磁特性的功能器件，人们最感兴趣的是它在电场或磁场的作用下，其特性能产生很大甚至戏剧性的变化。自从巨磁阻材料发现以来，在世界范围内掀起了巨磁阻材料的探索与应用的热潮。(如文献1、S.Jin et al.Science，264，431(1994)；文献2、Y.D.Chuang etal.Science，292，1509(200 1)；文献3、A.P.Ramirez et al.Science，277，546(1997)；文献4、Y.Shimikawa et al.Nature，379，53(1996))。利用材料的巨磁阻特性，人们已成功地制造出巨磁阻磁头和磁存储器等，并已获得了巨大的经济效益。但是对于电子学应用的最基本结构p-n结，尽管人们经过了很大的努力，但到目前为止，研制出的巨磁阻材料均是p型特性，n型的巨磁阻材料以及巨磁阻p-n结至今还未见到报道。

发明内容

本发明的目的在于克服上述巨磁阻器件的缺陷，为了提供一种掺杂钛酸钡p-n结的巨磁阻器件；为了提供一种可广泛应用于磁探测、磁测量、磁控制或磁电子学方面的具有p-n结的掺杂钛酸钡和掺杂镧锰氧巨磁阻器件，或由它组成的串联式和多元列阵的巨磁阻p-n结器件，以及制备方法。

本发明提供的一种巨磁阻器件单元阵列式排列组成的掺杂钛酸钡巨磁阻器件，包括：一对电极、一导电衬底，和在所述的导电衬底上设置的p-n结结构，该p-n结结构由一层p型掺杂镧锰氧层与一层n型掺杂钛酸钡层，或一层n型掺杂钛酸钡外延层与一层p型掺杂镧锰氧外延层交替叠层设置在所述的衬底上组成巨磁阻器件单元，一对电极分别设置在最上面的p型掺杂镧锰氧层和衬底上，或分别设置在最上面的n型掺杂钛酸钡层上和衬底上；其特征在于：还包括在所述的p-n结结构上，光刻加工为2个或2个以上巨磁阻器件单元，或加工为阵列式排列的巨磁阻器件单元，并且巨磁阻器件单元通过电极和引线串联或并联组成巨磁阻器件。

本发明提供的一种巨磁阻器件单元阵列式排列组成的掺杂钛酸钡巨磁阻器件，包括：一对电极、一不导电衬底和p-n结结构；所述的p-n结结构由一层p型掺杂镧锰氧层与一层n型掺杂钛酸钡层，或一层n型掺杂钛酸钡外延层与一层p型掺杂镧锰氧外延层交替叠层设置在所述的衬底上组成巨磁阻器件单元；其特征在于：还包括在所述的不导电衬底上外延一层n型BaNb_0.4Ti_0.6O₃，再在该BaNb_0.4Ti_0.6O₃层上设置所述的p-n结结构，在该p-n结结构上，光刻加工为2个或2个以上巨磁阻器件单元，或加工为阵列式排列的巨磁阻器件单元，一对电极分别设置在最上面的p型掺杂镧锰氧层上和在不导电衬底上的BaNb_0.4Ti_0.6O₃层上，或分别设置在最上面的n型掺杂钛酸钡层上和在不导电衬底上的BaNb_0.4Ti_0.6O₃层上，所述的电极上连接引线；并且巨磁阻器件单元通过电极和引线串联或并联组成巨磁阻器件。

所述的导电衬底包括：掺杂钛酸钡、掺杂钛酸锶、掺杂镧锰氧单晶衬底、Si、Ge或GaAs等单晶衬底；

所述的不导电的衬底材料包括：SrTiO₃、BaTiO₃、LaAlO₃、ZrO₂或LAST(拉萨特)等单晶衬底。

所述的设置在衬底上的p型掺杂镧锰氧层选具有磁特性的La_1-xA_xMnO₃，其中式中A包括Sr、Ca、Ba、Pb、Sn、Te、Nb、Sb或Ta；其x值为0.01～0.4；

所述的设置在衬底上的n型掺杂钛酸钡层选BaD_yTi_1-yO₃或Ba_1-yLa_yTiO₃，其中式中D包括Nb、Sb或Ta，其y值为0.005～0.4。

所述的设置在衬底上的n型掺杂钛酸钡层和p型掺杂镧锰氧层的厚度与层数可以是相同的，也可以是不同的；其中每层厚度为8

-1μ；其中n型掺杂钛酸钡层至少为一层以上和p型掺杂镧锰氧层的层数至少也为一层以上。

本发明提供的一种制备巨磁阻器件单元阵列式排列组成的掺杂钛酸钡巨磁阻器件的方法，其特征在于：包括以下步骤：

(1)首先选择导电衬底材料，包括：掺杂钛酸钡、掺杂钛酸锶、掺杂镧锰氧单晶衬底、Si、Ge或GaAs；进一步清洁达到制膜的需要；

和选择外延层材料：选择具有磁特性的La_1-xA_xMnO₃材料作p型掺杂镧锰氧外延层，其中式中A是Sr、Ca、Ba、Pb、Sn、Te、Nb、Sb或Ta，x值为0.01～0.4；选BaD_yTi_1-yO₃或选择具有磁特性的Ba_1-yLa_yTiO₃材料作n型掺杂钛酸钡外延层材料，其中D是Nb、Sb或Ta，y值为0.005～0.4；

(2)利用常规制膜方法，加热导电衬底温度为：500℃～900℃，氧气压为：10^-4Pa～100Pa下，外延层的生长速率为：5

～500/分钟；把p型掺杂的镧锰氧材料和n型掺杂的钛酸钡材料交替叠层外延在一起，制备出在一个衬底上具有p-n结结构的巨磁阻器件；

(3)通过常规光刻和刻蚀方法，将该上述步骤(2)得到的在一个衬底上生长的p-n结结构进行刻蚀，刻蚀到衬底处，得到在一个衬底上具有2个或2个以上p-n结结构的巨磁阻器件；

(4)用常规方法制备电极和引线，并将步骤(3)得到的2个或2个以上p-n结结构的巨磁阻器件，通过电极引线组成串联的或并联的阵列式巨磁阻器件，然后封装制备出掺杂钛酸钡和掺杂镧锰氧巨磁阻p-n结器件。

本发明提供的一种制备巨磁阻器件单元阵列式排列组成的掺杂钛酸钡巨磁阻器件的方法，其特征在于：包括以下步骤：

(1)首先选择不导电的衬底材料：钛酸锶、钛酸钡、铝酸镧、氧化锆或拉萨特单晶作为衬底，进一步清洁达到制膜的需要；

和选择外延层材料：选择具有磁特性的La_1-xA_xMnO₃材料作p型掺杂镧锰氧外延层，其中式中A是Sr、Ca、Ba、Pb、Sn、Te、Nb、Sb或Ta，x值为0.01～0.4；选BaD_yTi_1-yO₃或选择具有磁特性的Ba_1-yLa_yTiO₃材料作n型掺杂钛酸钡外延层材料，其中D是Nb、Sb或Ta，y值为0.005～0.4；

(2)在不导电衬底上外延生长一n型BaNb_0.4Ti_0.6O₃层，其中外延条件：加热衬底温度：710℃，氧气压：1×10^-2Pa，生长速率：20

/分钟；或者加热衬底温度：900℃，氧气压：100Pa，生长速率：500

/分钟；

(3)利用常规制膜方法，把p型掺杂的镧锰氧材料和n型掺杂的钛酸钡材料交替叠层外延在一起，制备出在一个衬底上具有p-n结结构的巨磁阻器件；

(4)通过常规光刻和刻蚀方法，将该上述步骤(3)得到的在一个衬底上生长的p-n结结构进行刻蚀，刻蚀到不导电衬底上的n型BaNb_0.4Ti_0.6O₃层为止，得到在一个衬底上具有2个或2个以上p-n结结构的巨磁阻器件；

(5)用常规方法制备电极和引线，并将步骤(4)得到的2个或2个以上p-n结结构的巨磁阻器件，通过电极引线组成串联的或并联的阵列式巨磁阻器件，然后封装制备出掺杂钛酸钡和掺杂镧锰氧巨磁阻p-n结器件。

所述的常规制膜方法包括：激光分子束外延、脉冲激光沉积、分子束外延、磁控溅射、电子束蒸发或粘胶法等。

本发明的优点在于：

本发明选用具有p型和巨磁阻特性的掺杂镧锰氧与具有n型特性的掺杂钛酸钡，利用制膜技术和方法，把p型掺杂的镧锰氧材料和n型掺杂的钛酸钡交替叠层外延在一起，利用半导体工艺，制备出多种单元、串联式或多元列阵巨磁阻p-n结器件。充分利用了该p-n结具有巨磁阻特性和正反向电流具有相同磁调制特性的特点，把多个p-n结串联，是一种多p-n结结构的高灵敏度磁功能器件，即使在室温和低强度磁场下，也仍然具有很高的灵敏度，可广泛应用于磁探测、磁测量和磁控制。尤其是它外延生长在单晶衬底上，甚至可以外延生长在Ge、Si、GaAs等单晶衬底上，便于与电子学器件集成，因而在磁电子学方面也有广泛的应用。

附图说明

图1是本发明使用导电衬底的巨磁阻器件单元结构示意图

图2是本发明使用导电衬底的具有多个p-n结结构的单元巨磁阻器件结构示意图

图3是本发明在一导电衬底上串联式巨磁阻器件结构示意图

图4是本发明在一导电衬底上有多个单元巨磁阻器件并联组成的多元列阵式结构示意图

图5是本发明在不导电衬底的单元巨磁阻器件的结构示意图

图6是本发明在不导电衬底上有多个单元巨磁阻器件并联组成的多元列阵式结构示意图

图7是本发明在不导电衬底上多个单元巨磁阻器件串联式结构示意图

图面说明如下：

1-导电的衬底；    2-掺杂镧锰氧(或掺杂钛酸钡)；

3-掺杂钛酸钡(或掺杂镧锰氧)；4-电极；

5-引线；                    6-不导电的衬底。

具体实施方式

实施例1

按图1制作一本发明的掺杂钛酸钡巨磁阻器件使用SrNb_0.01Ti_0.99O₃的单晶做导电衬底1，用激光分子束外延方法制备具有一个p-n结结构的巨磁阻器件，下面结合附图和制备方法对本发明的掺杂钛酸钡巨磁阻器件的结构进行详细地说明：

用激光分子束外延方法制备外延层，其外延条件：加热导电衬底1温度：650℃，氧气压：5×10^-3Pa，生长速率：10

/分钟；在SrNb_0.01Ti_0.99O₃的单晶导电衬底1上外延生长350nm厚的p型La_0.9Sr_0.1MnO₃外延层2和200nm厚的n型BaNb_0.1Ti_0.9O₃外延层3，把外延片切割成1mm×1mm的单元管芯，金电极4设置在导电衬底1和BaNb_0.1Ti_0.9O₃外延层3上，用铟把0.2mm的铜线作为引线5焊接在电极4上，制备成图1所示的衬底1上形成具有一个p-n结结构的巨磁阻器件。

实施例2.

按实施例1的方法制作，只是用p型La_0.85Te_0.15MnO₃代替p型La_0.9Sr_0.1MnO₃，其p型La_0.85Te_0.15MnO₃外延层的厚度为400nm，具有p型巨磁阻特性的掺杂镧锰氧与具有n型特性的掺杂钛酸钡的外延层的厚度相同，其它结构同实施例2，制备成在一块衬底上只有一单元巨磁阻p-n结器件。

实施例3

用激光分子束外延方法制备外延层，加热衬底温度：850℃，氧气压：5×10^-1Pa，生长速率：50/分钟的外延生长条件。在n型BaNb_0.05Ti_0.95O₃的单晶衬底1上外延生长350nm厚的p型La_0.9Sr_0.1MnO₃外延层2，把外延片切割或经刻蚀成1mm×1mm的单元管芯，用铟把0.2mm的铜线做为引线5焊接在外延片的两面上所做的电极4上，制备成图1所示的单元巨磁阻p-n结器件。

实施例4.

按实施例3制作，用p型La_0.85Te_0.15MnO₃代替p型La_0.9Sr_0.1MnO₃，制备成单元巨磁阻p-n结器件。

实施例5.

按图2制作一具有多p-n结结构的单元巨磁阻p-n结器件。用激光分子束外延方法制备外延层，在衬底温度：700℃，氧气压(含15％的O₃)：10^-4Pa，生长速率：20

/分钟的条件下，在SrNb_0.01Ti_0.99O₃的单晶导电衬底1上交替叠层外延生长厚80nm的p型La₀₈Sr_0.2MnO₃外延层2，和厚50nm的n型BaNb_0.05Ti_0.95O₃外延层3，厚80nm的p型La₀₈Sr_0.2MnO₃外延层2，厚50nm的n型BaNb_0.05Ti_0.95O₃外延层3，其余结构同实施例1。

实施例6

按实施例3制作，用粒子束刻蚀在外延片上刻蚀出1mm×1mm间距0.5mm的单元管芯，把每两个单管芯件切割成一小块，用铟把0.2mm的铜导线焊接在两个单元管芯的最上面外延层作电极4和引线5，制备图3所示的两个单元器件串联的巨磁阻p-n结器件。

实施例7.

用磁控溅射方法制备外延层，外延条件：加热衬底温度：800℃，气压：20Pa(氧∶氩＝1∶1)，生长速率：50

/分钟。在SrNb_0.1Ti_0.9O₃的单晶衬底1上叠层外延生长20个周期20nm厚的p型La₀₈Ca_0.2MnO₃外延层2和10nm厚的n型BaSb_0.1Ti_0.9O₃外延层3。用粒子束刻蚀在外延片上刻蚀0.3mm×0.3mm，间距0.1mm的单元巨磁阻管芯，用光刻和化学腐蚀在每个管芯上制备0.2mm×0.2mm的电极4，把两个管芯切割成一块，从两个管芯上的电极连接引线5，制备出图3所示的串联式的巨磁阻p-n结器件。

实施例8.

按实施例5方法制作(也可以将衬底采用LAST材料作衬底)，把每排10个管芯切割成一块，从10管芯上的电极4电极连接引线5作单元引线，从衬底1的电极4连接引线5作公共电极，制备图4所示的线列式巨磁阻p-n结器件。

实施例9.

按实施例5制作，把10排每排10个管芯切割成一块，从这100个管芯上的电极4连接引线5作单元引线，从衬底1的电极4连接引线5作公共电极，制备图4所示的10×10多元列阵式巨磁阻p-n结器件。

实施例10.

用脉冲激光沉积法制备外延层，外延条件：加热衬底温度：900℃，氧气压：100Pa，生长速率：500/分钟。在SrTiO₃衬底6上首先外延300nm厚的n型BaNb_0.4Ti_0.6O₃外延层，再在n型BaNb_0.4Ti_0.6O₃外延层上交替外延10个周期100nm厚的p型La_0.75Sr_0.25MnO₃外延层2和100nm厚的n型BaNb_0.1Ti_0.9O₃外延层3。用粒子束刻蚀，在外延片上刻蚀直径0.5mm、间距1.5mm的单元巨磁阻器件，刻蚀到SrTiO₃衬底6上300nm厚的n型BaNb_0.4Ti_0.6O₃层3为止。然后真空蒸镀约200nm金膜，用光刻和化学腐蚀方法，在直径0.5mm的管芯上和1.5mm间距处的第一外延层上各制备直径0.3mm的电极4。把制备好的外延片沿管芯切割成单个管芯，用点焊机在直径0.3mm的金膜电极4上连接引线5，制备图5所示的单元巨磁阻p-n结器件。

实施例11.

用激光分子束外延制备外延层，外延条件：加热衬底温度：710℃，氧气压：1·10^-2pa，生长速率：20

/分钟。在不导电的SrTiO₃衬底6上首先外延300nm厚的n型BaNb_0.4Ti_0.6O₃，再在n型BaNb_0.4Ti_0.6O₃上交替外延10个周期100nm厚的p型La_0.75Sr_0.25MnO₃ 2和100nm厚的n型BaNb_0.1Ti_0.9O₃ 3。用粒子束刻蚀。再在所制备的外延片上刻蚀面积为1mm×1mm、间距1.5mm的单元巨磁阻器件，刻蚀深度到SrTiO₃衬底6上300nm厚的n型BaNb_0.4Ti_0.6O₃层3为止。然后真空蒸镀约200nm金膜作为电极层，再在电极层上用光刻和化学腐蚀方法，在1mm×1mm的管芯上和1.5mm间距处的第一外延层上各制备出直径0.5mm的电极4。把制备好的外延片切割成8单个管芯为一组，用点焊机在直径0.5mm的金膜电极4上连接引线5，制备出图6所示的多元列阵式巨磁阻p-n结器件。

实施例12.

按实施例11制作，把制备好的外延片切割成8单个管芯为一组，制备图7所示的串联式巨磁阻p-n结器件。

实施例13.

按实施例10制作，首先在SrTiO₃衬底6上外延500nm厚的La_0.6Sr_0.4MnO₃。

实施例14.

按实施例10的方法制作，用MgO或ZrO₂材料做衬底，其余结构同实施例10。

实施例15.

按实施例10的方法制作，只是用电子束蒸发代替脉冲激光溅射方法制作，选取氧气压：5·10^-4Pa(含15％的原子氧)。

实施例16

用激光分子束制备外延层，外延条件：加热衬底温度：500℃，氧气压：5·10^-4Pa(含10％的原子氧)，生长速率：50

/分钟条件下，选用2英寸掺杂单晶Si作衬底1，用SrO作缓冲层，外延50个周期5nm厚的n型BaNb_0.15Ti_0.85O₃ 3和10nm厚的p型La_0.8Ba_0.2MnO₃ 2，用粒子束刻蚀把外延片刻蚀成1mm×1mm，间距0.2的单元管芯，用溅射法和光刻技术，在管芯上制备直径0.5mm的电极4，切割成20排每排20个管芯小块，从400个管芯的电极4连接引线5作单元引线，从Si衬底的电极4连接引线5作公共电极。制备图4所示的20×20多元列阵式巨磁阻p-n结器件。也可以用分子束外延技术，选用4英寸的单晶Ge作衬底。

实施例17.

制备图3所示的串联式巨磁阻p-n结器件，用激光分子束制备外延层，外延条件：加热衬底温度：680℃，氧气压：5·10^-3Pa，生长速率：25

/分钟，在SrNb_0.05Ti_0.95O₃衬底1上，外延8个周期150nm厚的p型La_0.7Pb_0.3MnO₃ 2和30nm厚的n型BaSb_0.3Ti_0.7O₃ 3，用光刻和粒子束刻蚀，制备直径0.6mm，间距0.2mm的单元管芯。把每两个管芯切割成一小块，用光刻和化学腐蚀在每个管芯制备直径0.2mm的铝电极4，用压焊机从电极4连接引线5。

实施例18.

按实施例1 7的方法制作，用p型La_0.9Sn_0.1MnO₃代替p型La_0.7Pb_0.3MnO₃；或者用p型La_0.9Sb_0.1MnO₃代替p型La_0.7Pb_0.3MnO₃；或者用p型La_0.65Ta_0.35MnO₃代替p型La_0.7Pb_0.3MnO₃；或者用p型La_0.9Nb_0.1MnO₃代替p型La_0.7Pb_0.3MnO₃。

实施例19

按实施例18制作，用n型BaTa_0.005Ti_0.995O₃代替n型BaSb_0.3Ti_0.7O₃；或者用n型Ba_0.95La_0.05TiO₃代替n型BaSb_0.3Ti_0.7O₃。

实施例20

按实施例16的结构制作，用GaAs衬底代替单晶Si作衬底，使用粘胶法制备。

Claims (10)

1.一种巨磁阻器件单元阵列式排列组成的掺杂钛酸钡巨磁阻器件，包括：一对电极、一导电衬底，和在所述的导电衬底上设置的p-n结结构，该p-n结结构由一层p型掺杂镧锰氧层与一层n型掺杂钛酸钡层，或一层n型掺杂钛酸钡外延层与一层p型掺杂镧锰氧外延层交替叠层设置在所述的衬底上组成巨磁阻器件单元，一对电极分别设置在最上面的p型掺杂镧锰氧层和衬底上，或分别设置在最上面的n型掺杂钛酸钡层上和衬底上；其特征在于：还包括在所述的p-n结结构上，光刻加工为2个或2个以上巨磁阻器件单元，或加工为阵列式排列的巨磁阻器件单元，并且巨磁阻器件单元通过电极和引线串联或并联组成巨磁阻器件。

2.按权利要求1所述的巨磁阻器件单元阵列式排列组成的掺杂钛酸钡巨磁阻器件，其特征在于：所述的导电的衬底材料包括：掺杂钛酸钡、掺杂钛酸锶、掺杂镧锰氧单晶、锶、锗或砷化镓单晶基片。

3.一种巨磁阻器件单元阵列式排列组成的掺杂钛酸钡巨磁阻器件，包括：一对电极、一不导电衬底和p-n结结构；所述的p-n结结构由一层p型掺杂镧锰氧层与一层n型掺杂钛酸钡层，或一层n型掺杂钛酸钡外延层与一层p型掺杂镧锰氧外延层交替叠层设置在所述的衬底上组成巨磁阻器件单元；其特征在于：还包括在所述的不导电衬底上外延一层n型BaNb_0.4Ti_0.6O₃，再在该BaNb_0.4Ti_0.6O₃层上设置所述的p-n结结构，在该p-n结结构上，光刻加工为2个或2个以上巨磁阻器件单元，或加工为阵列式排列的巨磁阻器件单元，一对电极分别设置在最上面的p型掺杂镧锰氧层上和在不导电衬底上的BaNb_0.4Ti_0.6O₃层上，或分别设置在最上面的n型掺杂钛酸钡层上和在不导电衬底上的BaNb_0.4Ti_0.6O₃层上，所述的电极上连接引线；并且巨磁阻器件单元通过电极和引线串联或并联组成巨磁阻器件。

4.按权利要求3所述的巨磁阻器件单元阵列式排列组成的掺杂钛酸钡巨磁阻器件，其特征在于：所述的不导电衬底材料包括：钛酸锶、钛酸钡、铝酸镧、氧化锆或拉萨特单晶基片。

5.按权利要求1或3所述的巨磁阻器件单元阵列式排列组成的掺杂钛酸钡巨磁阻器件，其特征在于：所述的p型掺杂镧锰氧层选具有磁特性的La_1-xA_xMnO₃，其中式中A包括Sr、Ca、Ba、Pb、Sn、Te、Nb、Sb或Ta；其x值为0.01～0.4。

6.按权利要求1或3所述的巨磁阻器件单元阵列式排列组成的掺杂钛酸钡巨磁阻器件，其特征在于：所述的n型掺杂钛酸钡层选BaD_yTi_1-yO₃或Ba_1-yLa_yTiO₃，其中式中D包括Nb、Sb或Ta，其y值为0.005～0.4。

7.按权利要求1或3所述的巨磁阻器件单元阵列式排列组成的掺杂钛酸钡巨磁阻器件，其特征在于：所述的n型掺杂钛酸钡层和p型掺杂镧锰氧层的厚度与层数是相同的或是不同的；其中每层厚度为～1μm。

8.一种制备权利要求1所述的巨磁阻器件单元阵列式排列组成的掺杂钛酸钡巨磁阻器件的方法，其特征在于：包括以下步骤：

(1)首先选择导电衬底材料，包括：掺杂钛酸钡、掺杂钛酸锶、掺杂镧锰氧单晶衬底、Si、Ge或GaAs；进一步清洁达到制膜的需要；

和选择外延层材料：选择具有磁特性的La_1-xA_xMnO₃材料作p型掺杂镧锰氧外延层，其中式中A是Sr、Ca、Ba、Pb、Sn、Te、Nb、Sb或Ta，x值为0.01～0.4；选BaD_yTi_1-yO₃或选择具有磁特性的Ba_1-yLa_yTiO₃材料作n型掺杂钛酸钡外延层材料，其中D是Nb、Sb或Ta，y值为0.005～0.4；

(2)利用常规制膜方法，加热导电衬底温度为：500℃～900℃，氧气压为：10^-4Pa～100Pa下，外延层的生长速率为：

/分钟；把p型掺杂的镧锰氧材料和n型掺杂的钛酸钡材料交替叠层外延在一起，制备出在一个衬底上具有p-n结结构的巨磁阻器件；

(3)通过常规光刻和刻蚀方法，将该上述步骤(2)得到的在一个衬底上生长的p-n结结构进行刻蚀，刻蚀到衬底处，得到在一个衬底上具有2个或2个以上p-n结结构的巨磁阻器件；

(4)用常规方法制备电极和引线，并将步骤(3)得到的2个或2个以上p-n结结构的巨磁阻器件，通过电极引线组成串联的或并联的阵列式巨磁阻器件，然后封装制备出掺杂钛酸钡和掺杂镧锰氧巨磁阻p-n结器件。

9.一种制备权利要求3所述的巨磁阻器件单元阵列式排列组成的掺杂钛酸钡巨磁阻器件的方法，其特征在于：包括以下步骤：

(1)首先选择不导电的衬底材料：钛酸锶、钛酸钡、铝酸镧、氧化锆或拉萨特单晶作为衬底，进一步清洁达到制膜的需要；

和选择外延层材料：选择具有磁特性的La_1-xA_xMnO₃材料作p型掺杂镧锰氧外延层，其中式中A是Sr、Ca、Ba、Pb、Sn、Te、Nb、Sb或Ta，x值为0.01～0.4；选BaD_yTi_1-yO₃或选择具有磁特性的Ba_1-yLa_yTiO₃材料作n型掺杂钛酸钡外延层材料，其中D是Nb、Sb或Ta，y值为0.005～0.4；

(2)在不导电衬底上外延生长一n型BaNb_0.4Ti_0.6O₃层，其中外延条件：加热衬底温度：710℃，氧气压：1×10^-2Pa，生长速率：

/分钟；或者加热衬底温度：900℃，氧气压：100Pa，生长速率：

/分钟；

(3)利用常规制膜方法，把p型掺杂的镧锰氧材料和n型掺杂的钛酸钡材料交替叠层外延在一起，制备出在一个衬底上具有p-n结结构的巨磁阻器件；

(4)通过常规光刻和刻蚀方法，将该上述步骤(3)得到的在一个衬底上生长的p-n结结构进行刻蚀，刻蚀到不导电衬底上的n型BaNb_0.4Ti_0.6O₃层为止，得到在一个衬底上具有2个或2个以上p-n结结构的巨磁阻器件；

(5)用常规方法制备电极和引线，并将步骤(4)得到的2个或2个以上p-n结结构的巨磁阻器件，通过电极引线组成串联的或并联的阵列式巨磁阻器件，然后封装制备出掺杂钛酸钡和掺杂镧锰氧巨磁阻p-n结器件。

10.按权利要求8或9所述的制备巨磁阻器件单元阵列式排列组成的掺杂钛酸钡巨磁阻器件的方法，其特征在于：所述的常规制膜方法包括：激光分子束外延、脉冲激光沉积、磁控溅射或电子束蒸发法。

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