CN114883481A - 一种磁性传感器、制备方法以及电子设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种磁性传感器、制备方法以及电子设备，磁性传感器包括：衬底、功能薄膜层、及金属电极；金属电极包括第一电极及第二电极；功能薄膜层包括：在衬底上沿远离衬底方向依次形成的反铁磁层、铁磁层以及SOT效应层；其中：反铁磁层用于在第一电极与第二电极之间引入电流的情况下对铁磁层的磁化方向进行一次偏置；SOT效应层用于在第一电极与第二电极之间引入电流的情况下对铁磁层的磁化方向进行二次偏置；一次偏置以及二次偏置用于使铁磁层的磁化方向与电流方向之间初始夹角的值达到一预设夹角值。本发明提供的磁性传感器通过设置反铁磁层对铁磁层的磁化方向进行一次偏置，解决了SOT效应层单独对铁磁层的磁化方向进行偏置所需的功耗高的问题。

Description

一种磁性传感器、制备方法以及电子设备

技术领域

本发明涉及传感器领域，尤其涉及一种磁性传感器、制备方法以及电子设备。

背景技术

磁性传感器在磁场检测、导航、电流检测和无损探伤等方面有着广泛的应用。目前磁性传感器根据不同的物理原理主要有霍尔磁性传感器(Hall)，各向异性磁阻传感器(anisotropic magnetoresistance，AMR)，巨磁阻传感器(giant magnetoresistance，GMR)，隧穿节磁阻传感器(Tunnel Magnetoresistance，TMR)和巨磁阻抗传感器(giantmagneto-impedance，GMI)。

前述提到的现有磁性传感器无法做到以下三点的均衡：高传感精度，简单的制造工艺和简单的操作方式。霍尔传感器存在低精度的问题，磁阻传感器，例如各向异性磁阻传感器、巨磁阻传感器、隧穿节磁阻传感器等存在制造工艺复杂，操作方式复杂的问题，巨磁阻抗传感器(giant magneto-impedance，GMI)存在操作复杂的问题。

对于各向异性磁阻传感器而言，为了获得良好的灵敏度，各向异性磁阻传感器的传感元件中的磁性材料的磁化方向应该被偏置与电流方向呈45°。常用的偏置方式是软磁临近层(soft adjacent layer，SAL)、barber(巴贝)电极和基于SOT(spin-orbit torque(自旋轨道矩))效应的电流偏置。而基于SOT效应偏置会因为电流分流而带来高功耗的问题，给器件开发，工艺流程和价格成本带来挑战。

因而开发一种既能利用SOT效应偏置的优点，又能降低SOT效应功耗的传感器，成为本领域技术人员亟待要解决的技术重点。

发明内容

本发明提供一种磁性传感器、制备方法以及电子设备，以解决基于SOT效应的铁磁层偏置的功耗高的问题。

根据本发明的第一方面，提供了一种磁性传感器，包括：

衬底；

功能薄膜层，形成在所述衬底上；以及

金属电极，包括第一电极以及第二电极，所述第一电极包覆所述功能薄膜层的第一端，所述第二电极包覆所述功能薄膜层的第二端；所述第一端与所述第二端为沿所述功能薄膜层水平方向的相对两端；

其中，所述功能薄膜层包括：在所述衬底上沿远离所述衬底方向依次形成的反铁磁层、铁磁层以及SOT效应层；其中：

所述反铁磁层用于对所述铁磁层的磁化方向进行一次偏置；

所述SOT效应层用于在所述第一电极与所述第二电极之间引入电流的情况下对所述铁磁层的磁化方向进行二次偏置；

所述一次偏置以及所述二次偏置用于使所述铁磁层的磁化方向与电流方向之间初始夹角的值达到一预设夹角值。

可选的，所述预设夹角值为45°。

可选的，所述功能薄膜层还包括过渡层，所述过渡层形成在所述衬底与所述反铁磁层之间。

可选的，所述反铁磁层的厚度为1-40nm。

可选的，构成所述反铁磁层的材料为FeMn或IrMn。

可选的，所述铁磁层的厚度为1-10nm。

可选的，构成所述铁磁层的材料为NiFe。

可选的，所述SOT效应层的厚度为1-10nm。

可选的，构成所述SOT效应层的材料为重金属材料或可产生自旋轨道效应的拓扑绝缘材料。

可选的，所述金属电极的厚度为10-200nm

可选的，构成所述金属电极的材料为铜或金。

可选的，所述过渡层的材料为Ta。

根据本发明的第二方面，提供了一种磁性传感器的制备方法，用于制备如本发明的第一方面任一项所述的磁性传感器，该方法包括：

提供一所述衬底；

在所述衬底上形成图形化的所述功能薄膜层；所述功能薄膜层包括：在所述衬底上沿远离所述衬底方向依次形成的所述反铁磁层、所述铁磁层以及所述SOT效应层；以及

形成所述金属电极，所述金属电极包括所述第一电极以及所述第二电极，所述第一电极包覆所述功能薄膜层的第一端，所述第二电极包覆所述功能薄膜层的第二端。

可选的，在所述衬底上形成图形化的功能薄膜层，具体包括：

在所述衬底表面进行第一次光刻胶涂覆，并对涂覆的光刻胶进行第一次图形化和第一次显影，形成功能薄膜层空腔；

在所述功能薄膜层空腔和所述第一次显影后的光刻胶表面沉淀所述功能薄膜层；

剥离光刻胶以及光刻胶表面沉淀的所述功能薄膜层，形成图形化的所述功能薄膜层。

可选的，所述形成金属电极，具体包括：

在所述衬底和图形化的所述功能薄膜层上进行第二次光刻胶涂覆，并对涂覆的光刻胶进行第二次图形化和第二次显影，所述第二次显影后形成第一电极空腔以及第二电极空腔；

在所述第二次显影后剩余的光刻胶表面和所述第一电极空腔以及所述第二电极空腔中沉淀金属电极材料；

剥离光刻胶以及光刻胶表面的所述金属电极材料，形成所述第一电极与所述第二电极。

可选的，在所述衬底上形成图形化的所述功能薄膜层，具体包括：

在所述衬底的表面沉淀所述功能薄膜层；

在淀积的所述功能薄膜层的表面进行第三次光刻胶涂覆，并对涂覆的光刻胶进行第三次图形化和第三次显影；

以第三次显影后保留下来的光刻胶为掩膜刻蚀沉淀的功能薄膜层，去除光刻胶，形成图形化的所述功能薄膜层；所述第三次显影后保留下来的光刻胶的形状适配于所述功能薄膜层的形状。

可选的，形成所述金属电极，具体包括：

在所述衬底和图形化的所述功能薄膜层上沉淀金属电极材料；

在所述金属电极材料表面进行第四次光刻胶涂覆，并对涂覆的光刻胶进行第四次图形化和第四次显影；

以所述第四次显影后剩余的光刻胶为掩膜，刻蚀所述金属电极材料，去除光刻胶，形成所述第一电极与所述第二电极；所述第四次显影后剩余的光刻胶的形状适配于所述第一电极与所述第二电极的形状。

根据本发明的第三方面，提供了一种电子设备，包括本发明的第一方面任一项所述的磁性传感器。

本发明提供的磁性传感器，采用反铁磁层对所述铁磁层的磁化方向进行一次偏置，利用SOT效应层在所述第一电极与所述第二电极之间引入电流的情况下对所述铁磁层的磁化方向进行的二次偏置；一次偏置和二次偏置使得所述铁磁层的磁化方向与电流方向之间初始夹角的值达到一预设夹角值；在所述一次偏置的辅助下，利用SOT效应来实现二次偏置以达到预设夹角值的电流可以大大降低，从而所需消耗的功率降低，因而解决了单一的使用所述二次偏置达到所述预设夹角值时存在的高功耗问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明一实施例中刻蚀不同阶段的磁性传感器结构示意图一；

图2是本发明一实施例中磁性传感器的制备方法的流程示意图；

图3是本发明一实施例中刻蚀不同阶段的磁性传感器结构示意图二；

图4是本发明一实施例中刻蚀不同阶段的磁性传感器结构示意图三；

图5是本发明一实施例中刻蚀不同阶段的磁性传感器结构示意图四；

图6是本发明一实施例中刻蚀不同阶段的磁性传感器结构示意图五；

图7是本发明一实施例中刻蚀不同阶段的磁性传感器结构示意图六；

图8是本发明一实施例中刻蚀不同阶段的磁性传感器结构示意图七；

图9是本发明一实施例中刻蚀不同阶段的磁性传感器结构示意图八；

图10是本发明一实施例中刻蚀不同阶段的磁性传感器结构示意图九；

图11是本发明一实施例中刻蚀不同阶段的磁性传感器结构示意图十；

图12是本发明另一实施例中刻蚀不同阶段的磁性传感器结构示意图一；

图13是本发明另一实施例中刻蚀不同阶段的磁性传感器结构示意图二；

图14是本发明另一实施例中刻蚀不同阶段的磁性传感器结构示意图三；

图15是本发明另一实施例中刻蚀不同阶段的磁性传感器结构示意图四；

图16是本发明另一实施例中刻蚀不同阶段的磁性传感器结构示意图五；

图17是本发明另一实施例中刻蚀不同阶段的磁性传感器结构示意图六；

图18是本发明另一实施例中刻蚀不同阶段的磁性传感器结构示意图七；

图19是本发明另一实施例中刻蚀不同阶段的磁性传感器结构示意图八；

图20是本发明另一实施例中刻蚀不同阶段的磁性传感器结构示意图九；

附图标记说明：

101-衬底；

102-功能薄膜层；

1021-SOT效应层；

1022-铁磁层；

1023-反铁磁层；

103-第一电极；

104-第二电极；

105-光刻胶；

106-金属电极材料。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

磁性传感器在磁场检测、导航、电流检测和无损探伤等方面有着广泛的应用。

对于各向异性磁阻传感器而言，为了获得良好的灵敏度，各向异性磁阻传感器的传感元件中的磁性材料的磁化方向应该被偏置与电流方向呈45°。常用的偏置方式是软磁临近层、barber(巴贝)电极和基于SOT效应的电流偏置。而软磁临近层偏置会带来高功耗的问题，barber电极给器件开发、工艺流程和价格成本带来挑战。

因此，申请人发现，磁性传感器需要解决的技术问题是，如何实现既能利用SOT效应偏置，又能降低SOT效应功耗。

有鉴于此，本发明创造性的提出了利用反铁磁层辅助SOT效应偏置的方法；利用本发明提出的方法制造而成的磁性传感器，既利用了SOT效应来实现偏置，又降低了功耗；解决了磁化方向偏置功耗高的问题。

下面以具体地实施例对本发明的技术方案进行详细说明。下面这几个具体的实施例可以相互结合，对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例不再赘述。

请参考图1，根据本发明一实施例，提供了一种磁性传感器，包括：

衬底101；

功能薄膜层102，形成在所述衬底101上；以及

金属电极，包括第一电极103以及第二电极104，所述第一电极103包覆所述功能薄膜层102的第一端，所述第二电极104包覆所述功能薄膜层102的第二端；所述第一端与所述第二端为沿所述功能薄膜层102水平方向的相对两端；

其中，所述功能薄膜层102包括：在所述衬底101上沿远离所述衬底101方向依次形成的反铁磁层1023、铁磁层1022以及SOT效应层1021；

其中，非导电的基片均可以作为衬底101，比如氧化硅和其他柔性基片或薄膜；

一种实施方式中，所述第一电极103为正电极，所述第二电极104为负电极；另一种实施方式中，所述第一电极103为负电极，所述第二电极104为正电极；所述第一电极103和所述第二电极104用于：在所述第一电极103和所述第二电极104之间引入电流后，使得所述铁磁层1022的磁化方向发生偏置。

其中：所述反铁磁层1023用于对所述铁磁层1022的磁化方向进行一次偏置。具体地，基于反铁磁层1023的固有特性，反铁磁层1023会通过磁的交换力而“钉扎”住与其相邻的铁磁层1022的磁矩方向，从而引起相邻的铁磁层1022的磁化方向偏移，形成一次偏置。

所述SOT效应层1021用于在所述第一电极103与所述第二电极104之间引入电流的情况下对所述铁磁层1022的磁化方向进行二次偏置。

所述反铁磁层1023设置在所述衬底101和所述铁磁层1022之间，接触所述铁磁层1022，所述SOT效应层1021接触所述铁磁层1022；首先，所述反铁磁层1023对所述铁磁层1022的磁化方向进行一次偏置，其次，当所述第一电极103与所述第二电极104之间引入电流时，电流经过所述SOT效应层1021产生SOT效应，因而所述SOT效应层1021对所述铁磁层1022会进行二次偏置；所述SOT效应指的是所述第一电极103和所述第二电极104之间引入电流时，电流经过所述SOT效应层1021，在引入的电流作用下，接触所述SOT效应层1021的铁磁层1022磁化方向会发生偏置，即前述的二次偏置。

所述一次偏置以及所述二次偏置用于使所述铁磁层1022的磁化方向与电流方向之间初始夹角的值达到一预设夹角值。其中的电流方向指的是：在所述第一电极103和所述第二电极104之间引入的电流的方向。

所述预设夹角值是所述铁磁层1022在所述二次偏置和所述一次偏置共同作用形成的偏置角度。

在所述一次偏置的辅助下，利用SOT效应来实现二次偏置以达到预设夹角值的电流可以大大降低，从而解决了单一的使用所述二次偏置达到所述预设夹角值时存在的高功耗问题。

一种实施例中，优选的，所述预设夹角值为45°。

由于，磁性传感器的阻值随着铁磁层1022磁化方向与电流方向夹角的变化而变化，在初始态所述预设夹角值为45°时，磁性传感器的阻值达到一理想数值，以使得磁性传感器工作在好的线性区域，使得测量更精准。

初始夹角的值为，在磁性传感器初始态时，铁磁层1022磁化方向与电流方向夹角的数值。

一种实施例中，所述功能薄膜层102还包括过渡层(图中未示出)，所述过渡层形成在所述衬底101与所述反铁磁层1023之间。一种具体实施例中，所述过渡层的材料为Ta。

为了保证所述二次偏置和所述一次偏置使得所述铁磁层1022达到所述预设夹角值，所述二次偏置和所述一次偏置在其中所起的作用均需要达到预定效果，因而对产生一次偏置的所述反铁磁层1023的材料的参数作了相应的限制，同时对产生二次偏置的所述SOT效应层1021的材料和所述金属电极的材料的参数也提出相应的限制，具体如下所述：

所述厚度均为沿远离所述衬底101方向上的厚度；

一种实施例中，所述反铁磁层1023的厚度为1-40nm。

一种实施例中，构成所述反铁磁层1023的材料为FeMn或IrMn；当然的可以采用其他类型的材料，本发明并不以此为限。

一种实施例中，所述铁磁层1022的厚度为1-10nm。

一种实施例中，构成所述铁磁层1022的材料为NiFe；当然的可以采用其他类型的材料，本发明并不以此为限。

一种实施例中，所述SOT效应层1021的厚度为1-10nm。

一种实施例中，构成所述SOT效应层1021的材料为重金属材料或可产生自旋轨道效应的拓扑绝缘材料；当然的可以采用其他类型的材料，本发明并不以此为限。

一种实施例中，所述金属电极的厚度为10-200nm。

一种实施例中，构成所述金属电极的材料为铜或金；当然的可以采用其他类型的材料，本发明并不以此为限。

通过上述各个结构层中每种结构层材料的参数的选择，可以制作出测量精准的磁性传感器产品。

此外，在本发明的其他实施例中，还提供了一种磁性传感器的制备方法，用于制备前述实施例中提供的任一项所述的磁性传感器，请参考图2，如图2并结合图1所示，该方法包括：

S11：提供一衬底101；

其中，在一具体实施例中，提供衬底101后还包括：对所述衬底进行清洗，以去除所述衬底101上的金属杂质颗粒和有机杂质颗粒。

S12：在所述衬底101上形成图形化的所述功能薄膜层102；所述功能薄膜层102包括：在所述衬底101上沿远离所述衬底101方向依次形成的所述反铁磁层1023、所述铁磁层1022以及所述SOT效应层1021；以及

S13：形成所述金属电极，所述金属电极包括所述第一电极103以及所述第二电极104，所述第一电极103包覆所述功能薄膜层102的第一端，所述第二电极104包覆所述功能薄膜层102的第二端。

以下以具体实施例来对上述的磁性传感器的制备方法进行具体说明。

一种实施例中，请参考图1-11，该方法包括：

S11：提供一所述衬底101；对所述衬底进行清洗，以去除所述衬底101上的金属杂质颗粒和有机杂质颗粒。

S12：在所述衬底101上形成图形化的所述功能薄膜层102；具体地，在该实施例中，S12可具体包括：

S121：在所述衬底101表面进行涂覆第一次光刻胶105，涂覆光刻胶后的器件结构如图3所示；然后对涂覆的光刻胶105进行第一次显影，显影后的器件结构如图4所示；接着对显影后的光刻胶进行刻蚀，形成功能薄膜层空腔，刻蚀后的器件结构如图5所示；

其中，在所述衬底101表面进行第一次光刻胶涂覆，并对涂覆的光刻胶105进行第一次图形化和第一次显影，形成功能薄膜层空腔的过程，可采用以下光刻技术：例如步进式光刻、激光直写光刻和电子束光刻；当然应该意识到，还可以采用其他类型的光刻技术，本发明并不以此为限。

其中，所述第一次图形化之后的光刻胶105的图形适配于所述功能薄膜空腔的形状；所述薄膜空腔通过所述第一次显影去除部分光刻胶105之后形成。

S122：在所述功能薄膜层空腔中和所述第一次显影后的光刻胶105表面沉淀所述功能薄膜层102；该步骤完成后的器件结构如图6所示。

其中，所述功能薄膜层102包括沿远离所述衬底101方向依次形成的反铁磁层1023、铁磁层1022以及SOT效应层1021。

S123：剥离光刻胶105以及光刻胶105表面沉淀的所述功能薄膜层102，形成图形化的所述功能薄膜层102；该步骤完成后的器件结构如图7所示。

其中，所述图形化的功能薄膜层102形成于所述功能薄膜层空腔中，所述图形化的功能薄膜层102的形状决定于所述功能薄膜层空腔的形状；图形化的所述功能薄膜层102即为所述磁性传感器中的最终形成的所述功能薄膜层102。

S13：形成所述金属电极，所述金属电极包括所述第一电极103以及所述第二电极104，所述第一电极103包覆所述功能薄膜层102的第一端，所述第二电极104包覆所述功能薄膜层102的第二端。一种实施例中，步骤13具体包括：

S131：在所述衬底101和图形化的所述功能薄膜层102上进行第二次涂覆光刻胶105，该光刻胶105覆盖所述衬底101并包围所述功能薄膜层102，涂覆光刻胶后的器件结构图如图8所示；接着对涂覆的光刻胶105进行第二次图形化和第二次显影，显影后的器件结构图如图9所示；然后对显影后的光刻胶进行刻蚀，形成第一电极空腔以及第二电极空腔，刻蚀后的器件结构如图10所示。

所述第一电极空腔和所述第二电极空腔由所述第二次显影之后剩余的光刻胶105和步骤12中图形化的所述功能薄膜层102围成，分别形成于所述功能薄膜层的第一侧和第二侧，第一侧和第二侧对应于前述功能薄膜层的第一端和第二端。

S132：在所述第二次显影后剩余的光刻胶105表面和所述第一电极空腔以及所述第二电极空腔中沉淀金属电极材料106；该步骤完成后的器件结构图如图11所示。

所述第一电极空腔和所述第二电极空腔中的所述金属电极材料106，包覆所述功能薄膜层102的第一端和第二端，且铺满所述第一电极空腔和所述第二电极空腔中的衬底101的表面。

S133：剥离光刻胶105以及光刻胶105表面的所述金属电极材料106，形成所述第一电极103与所述第二电极104；该步骤完成后的器件结构图如图1所示。

所述第一电极空腔中所述金属电极材料构成所述第一电极；所述第二电极空腔中的所述金属电极材料构成所述第二电极。

请继续参考图12-图20并结合图1和图2，本发明另一种具体实施例提供的磁性传感器的制备方法。该具体实施例中的方法与前述实施例中的方法的不同之处在于图形化的功能薄膜层和金属电极的形成，其他方面与前述实施例中的相同，在此不再赘述。其中，在所述衬底101上形成图形化的所述功能薄膜层102，具体包括：

在所述衬底101的表面沉淀所述功能薄膜层102；

在淀积的所述功能薄膜层102的表面首先进行第三次涂覆光刻胶105，第三次涂覆光刻胶后的器件结构如图12所示；接着对涂覆的光刻胶105进行第三次图形化和第三次显影，显影后的器件结构图如图13所示；然后对显影后的光刻胶进行刻蚀，形成图形化的光刻胶，刻蚀后的器件结构图如图14所示；

以图形化的光刻胶105为掩膜刻蚀沉淀的功能薄膜层102，刻蚀后的器件结构图如图15所示；之后去除图形化的光刻胶105，形成图形化的所述功能薄膜层102，该步骤完成后的器件结构图如图16所示。所述图形化的光刻胶105的形状适配于所述功能薄膜层102的形状。

其中，形成所述金属电极，具体包括：

在所述衬底101和图形化的所述功能薄膜层102上沉淀金属电极材料106，该步骤完成后的器件结构图如图17所示；

在所述金属电极材料106表面进行第四次涂覆光刻胶105，涂覆后的器件结构如图18所示；接着对涂覆的光刻胶105进行第四次图形化和第四次显影，显影后的器件如图19所示；然后对显影后的光刻胶进行刻蚀，形成图形化的光刻胶105，如图20所示；

以所述图形化的光刻胶105为掩膜，刻蚀所述金属电极材料106，去除光刻胶105，形成所述第一电极103与所述第二电极104，如图1所示；所述第四次显影后剩余的光刻胶105的形状适配于所述第一电极103与所述第二电极104的形状。

并且，在本发明的其他实施例中，还提供了一种电子设备，包括前述的一种磁性传感器。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (18)

1.一种磁性传感器，其特征在于，包括：

衬底；

功能薄膜层，形成在所述衬底上；以及

金属电极，包括第一电极以及第二电极，所述第一电极包覆所述功能薄膜层的第一端，所述第二电极包覆所述功能薄膜层的第二端；所述第一端与所述第二端为沿所述功能薄膜层水平方向的相对两端；

其中，所述功能薄膜层包括：在所述衬底上沿远离所述衬底方向依次形成的反铁磁层、铁磁层以及SOT效应层；其中：

所述反铁磁层用于对所述铁磁层的磁化方向进行一次偏置；

所述SOT效应层用于在所述第一电极与所述第二电极之间引入电流的情况下对所述铁磁层的磁化方向进行二次偏置；

所述一次偏置以及所述二次偏置用于使所述铁磁层的磁化方向与电流方向之间初始夹角的值达到一预设夹角值。

2.根据权利要求1所述的磁性传感器，其特征在于，所述预设夹角值为45°。

3.根据权利要求1或2所述的磁性传感器，其特征在于，所述功能薄膜层还包括过渡层，所述过渡层形成在所述衬底与所述反铁磁层之间。

4.根据权利要求3所述的磁性传感器，其特征在于，所述反铁磁层的厚度为1-40nm。

5.根据权利要求4所述的磁性传感器，其特征在于，构成所述反铁磁层的材料为FeMn或IrMn。

6.根据权利要求3所述的磁性传感器，其特征在于，所述铁磁层的厚度为1-10nm。

7.根据权利要求6所述的磁性传感器，其特征在于，构成所述铁磁层的材料为NiFe。

8.根据权利要求3所述的磁性传感器，其特征在于，所述SOT效应层的厚度为1-10nm。

9.根据权利要求8所述的磁性传感器，其特征在于，构成所述SOT效应层的材料为重金属材料或可产生自旋轨道效应的拓扑绝缘材料。

10.根据权利要求3所述的磁性传感器，其特征在于，所述金属电极的厚度为10-200nm。

11.根据权利要求10所述的磁性传感器，其特征在于，构成所述金属电极的材料为铜或金。

12.根据权利要求3所述的磁性传感器，其特征在于，所述过渡层的材料为Ta。

13.一种磁性传感器的制备方法，用于制备如权利要求1-12任一项所述的磁性传感器，其特征在于，该方法包括：

提供一所述衬底；

在所述衬底上形成图形化的所述功能薄膜层；所述功能薄膜层包括：在所述衬底上沿远离所述衬底方向依次形成的所述反铁磁层、所述铁磁层以及所述SOT效应层；以及

形成所述金属电极，所述金属电极包括所述第一电极以及所述第二电极，所述第一电极包覆所述功能薄膜层的第一端，所述第二电极包覆所述功能薄膜层的第二端。

14.根据权利要求13所述的磁性传感器的制备方法，其特征在于，在所述衬底上形成图形化的功能薄膜层，具体包括：

在所述衬底表面进行第一次光刻胶涂覆，并对涂覆的光刻胶进行第一次图形化和第一次显影，形成功能薄膜层空腔；

在所述功能薄膜层空腔和所述第一次显影后的光刻胶表面沉淀所述功能薄膜层；

剥离光刻胶以及光刻胶表面沉淀的所述功能薄膜层，形成图形化的所述功能薄膜层。

15.根据权利要求14所述的磁性传感器的制备方法，其特征在于，所述形成金属电极，具体包括：

在所述衬底和图形化的所述功能薄膜层上进行第二次光刻胶涂覆，并对涂覆的光刻胶进行第二次图形化和第二次显影，所述第二次显影后形成第一电极空腔以及第二电极空腔；

在所述第二次显影后剩余的光刻胶表面和所述第一电极空腔以及所述第二电极空腔中沉淀金属电极材料；

剥离光刻胶以及光刻胶表面的所述金属电极材料，形成所述第一电极与所述第二电极。

16.根据权利要求13所述的磁性传感器的制备方法，其特征在于，在所述衬底上形成图形化的所述功能薄膜层，具体包括：

在所述衬底的表面沉淀所述功能薄膜层；

在淀积的所述功能薄膜层的表面进行第三次光刻胶涂覆，并对涂覆的光刻胶进行第三次图形化和第三次显影；

以第三次显影后保留下来的光刻胶为掩膜刻蚀沉淀的功能薄膜层，去除光刻胶，形成图形化的所述功能薄膜层；所述第三次显影后保留下来的光刻胶的形状适配于所述功能薄膜层的形状。

17.根据权利要求16所述的磁性传感器的制备方法，其特征在于，形成所述金属电极，具体包括：

在所述衬底和图形化的所述功能薄膜层上沉淀金属电极材料；

在所述金属电极材料表面进行第四次光刻胶涂覆，并对涂覆的光刻胶进行第四次图形化和第四次显影；

以所述第四次显影后剩余的光刻胶为掩膜，刻蚀所述金属电极材料，去除光刻胶，形成所述第一电极与所述第二电极；所述第四次显影后剩余的光刻胶的形状适配于所述第一电极与所述第二电极的形状。

18.一种电子设备，其特征在于，包括如权利要求1-12任一项所述的磁性传感器。

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