JPH05266431A - 磁気抵抗効果型ヘッド - Google Patents
磁気抵抗効果型ヘッドInfo
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- JPH05266431A JPH05266431A JP6168192A JP6168192A JPH05266431A JP H05266431 A JPH05266431 A JP H05266431A JP 6168192 A JP6168192 A JP 6168192A JP 6168192 A JP6168192 A JP 6168192A JP H05266431 A JPH05266431 A JP H05266431A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】磁気抵抗効果層と軟磁性体層との間に非磁性分
離層を介在させた磁気抵抗効果型ヘッドに関し、センス
電流を磁気抵抗効果素子層のみに流してセンス電流の利
用率を良くし、また、軟磁性体層に電子が帯電しないよ
うにして、非磁性分離層の絶縁破壊を防止することにあ
る。 【構成】磁気抵抗効果層と軟磁性体層とを非磁性分離層
を介して近接させて、磁気抵抗効果層にセンス電流を流
すことにより生じる磁界によって、磁気抵抗効果層の長
手方向に向かう磁化の向きをほぼ４５度傾斜させる磁気
バイアス方式の磁気抵抗効果型ヘッドにおいて、非磁性
分離層として、磁気抵抗効果層１から軟磁性体層２へは
センス電流Ｉは流れず、軟磁性体層２に帯電した電子
は、磁気抵抗効果層１へ移動しうるような半導体層３を
用いることを特徴とする磁気抵抗効果型ヘッド。
離層を介在させた磁気抵抗効果型ヘッドに関し、センス
電流を磁気抵抗効果素子層のみに流してセンス電流の利
用率を良くし、また、軟磁性体層に電子が帯電しないよ
うにして、非磁性分離層の絶縁破壊を防止することにあ
る。 【構成】磁気抵抗効果層と軟磁性体層とを非磁性分離層
を介して近接させて、磁気抵抗効果層にセンス電流を流
すことにより生じる磁界によって、磁気抵抗効果層の長
手方向に向かう磁化の向きをほぼ４５度傾斜させる磁気
バイアス方式の磁気抵抗効果型ヘッドにおいて、非磁性
分離層として、磁気抵抗効果層１から軟磁性体層２へは
センス電流Ｉは流れず、軟磁性体層２に帯電した電子
は、磁気抵抗効果層１へ移動しうるような半導体層３を
用いることを特徴とする磁気抵抗効果型ヘッド。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、たとえばコンピュー
タの外部記憶装置として利用される磁気ディスク装置あ
るいは磁気テ−プ装置などに用いられる磁気抵抗効果型
ヘッドに関するものである。
タの外部記憶装置として利用される磁気ディスク装置あ
るいは磁気テ−プ装置などに用いられる磁気抵抗効果型
ヘッドに関するものである。
【０００２】近年、コンピュータの外部記憶装置である
磁気記憶装置の大容量化に伴い、高性能磁気ヘッドが要
求されている。この要求を満足させるものとして、磁気
記録媒体の速度に依存せず、小径の磁気ディスクに対し
ても利用でき、高い出力が得られる磁気抵抗効果型ヘッ
ドが注目されている。
磁気記憶装置の大容量化に伴い、高性能磁気ヘッドが要
求されている。この要求を満足させるものとして、磁気
記録媒体の速度に依存せず、小径の磁気ディスクに対し
ても利用でき、高い出力が得られる磁気抵抗効果型ヘッ
ドが注目されている。
【０００３】
【従来の技術】磁気記録媒体すなわち磁気テープや磁気
ディスクに記録された磁気記録情報を磁気抵抗効果型ヘ
ッドを用いて再生するためには、磁気抵抗効果層に流す
センス電流の方向と磁気抵抗効果層の磁化方向との角
度、および磁気抵抗効果層の磁化方向と磁気記録媒体面
との角度（磁気バイアス角度）を４５度程度傾けて、磁
気抵抗効果層の応答の感度向上および直線性向上を図る
必要がある。磁気抵抗効果層の磁化方向を傾けることを
磁気バイアス（磁気バイアス法）と呼ぶ。
ディスクに記録された磁気記録情報を磁気抵抗効果型ヘ
ッドを用いて再生するためには、磁気抵抗効果層に流す
センス電流の方向と磁気抵抗効果層の磁化方向との角
度、および磁気抵抗効果層の磁化方向と磁気記録媒体面
との角度（磁気バイアス角度）を４５度程度傾けて、磁
気抵抗効果層の応答の感度向上および直線性向上を図る
必要がある。磁気抵抗効果層の磁化方向を傾けることを
磁気バイアス（磁気バイアス法）と呼ぶ。
【０００４】前記の磁気バイアス法にはさまざまな方法
が考えられるが、軟磁性体層を非磁性分離層を介して磁
気抵抗効果層に近接させ、磁気抵抗効果層にセンス電流
を流すことにより生じる磁界によって、磁気抵抗効果層
の長手方向に向かう磁化の向きをほぼ４５度傾斜させる
磁気バイアス法は、狭ギャップ長になったときに最も効
果的な方法である。
が考えられるが、軟磁性体層を非磁性分離層を介して磁
気抵抗効果層に近接させ、磁気抵抗効果層にセンス電流
を流すことにより生じる磁界によって、磁気抵抗効果層
の長手方向に向かう磁化の向きをほぼ４５度傾斜させる
磁気バイアス法は、狭ギャップ長になったときに最も効
果的な方法である。
【０００５】図１０はこの磁気バイアス法による磁気抵
抗効果素子ＭＲの構造を示したものであり、非磁性分離
層として非磁性導電体層１１を介して、磁気抵抗効果層
１２と軟磁性体層１３を積層し、さらに、この磁気抵抗
効果層１２に、金などの引き出し導電体１４を接続して
構成されている。
抗効果素子ＭＲの構造を示したものであり、非磁性分離
層として非磁性導電体層１１を介して、磁気抵抗効果層
１２と軟磁性体層１３を積層し、さらに、この磁気抵抗
効果層１２に、金などの引き出し導電体１４を接続して
構成されている。
【０００６】そして、この引き出し導電体１４を介し
て、図に示す方向にセンス電流Ｉを流すと、前記磁気抵
抗効果層１２と非磁性導電体層１１と軟磁性体層１３
に、それぞれの層の抵抗に応じた電流が流れる。磁気抵
抗効果層１２および非磁性導電体層１１に流れる電流
は、図１１の（Ｂ）に矢印で示すように、センス電流Ｉ
の向きに対して直角方向の磁界を作る。この磁界によっ
て軟磁性体層１３の磁化の向きは、図１１の（Ａ），
（Ｂ）に示すように、上方がＮ極で下方がＳ極になるよ
うに磁化される。
て、図に示す方向にセンス電流Ｉを流すと、前記磁気抵
抗効果層１２と非磁性導電体層１１と軟磁性体層１３
に、それぞれの層の抵抗に応じた電流が流れる。磁気抵
抗効果層１２および非磁性導電体層１１に流れる電流
は、図１１の（Ｂ）に矢印で示すように、センス電流Ｉ
の向きに対して直角方向の磁界を作る。この磁界によっ
て軟磁性体層１３の磁化の向きは、図１１の（Ａ），
（Ｂ）に示すように、上方がＮ極で下方がＳ極になるよ
うに磁化される。
【０００７】この軟磁性体層１３の磁化による磁界によ
って、磁気抵抗効果層１２の磁化の向きは、図１１の
（Ａ）に示すようにほぼ４５度（θ＝４５度）下方向に
傾く。このように磁気抵抗効果層１２の近くに、軟磁性
体層１３を配置することによって、磁気抵抗効果層１２
を効率よく、かつ、均一に磁気バイアスすることができ
る。
って、磁気抵抗効果層１２の磁化の向きは、図１１の
（Ａ）に示すようにほぼ４５度（θ＝４５度）下方向に
傾く。このように磁気抵抗効果層１２の近くに、軟磁性
体層１３を配置することによって、磁気抵抗効果層１２
を効率よく、かつ、均一に磁気バイアスすることができ
る。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかし、この磁気バイ
アス方法を採用した磁気抵抗効果素子ＭＲは、非磁性導
電体層１１を介して、磁気抵抗効果層１２と軟磁性体層
１３とを積層した構造であるために、それぞれの層にセ
ンス電流が分流し、センス電流の利用率が低くなるとい
う問題がある。
アス方法を採用した磁気抵抗効果素子ＭＲは、非磁性導
電体層１１を介して、磁気抵抗効果層１２と軟磁性体層
１３とを積層した構造であるために、それぞれの層にセ
ンス電流が分流し、センス電流の利用率が低くなるとい
う問題がある。
【０００９】また、センス電流の利用率を上げるため
に、磁気抵抗効果層と軟磁性体層との間に介在させる非
磁性分離層として、非磁性絶縁層を用いるという方法が
知られている。このようにすれば、センス電流は磁気抵
抗効果層のみに流れるため、センス電流の利用率は改善
されるが、この非磁性絶縁層は、その厚みが数１００Å
程度の非常に薄い膜でなければならず、このような薄い
絶縁膜では、何らかの原因によって軟磁性体層に電子が
帯電すると、磁気抵抗効果層と軟磁性体層の間に介在さ
せた非磁性絶縁層が絶縁破壊を生じたり、あるいは絶縁
不良が生じるという問題があった。
に、磁気抵抗効果層と軟磁性体層との間に介在させる非
磁性分離層として、非磁性絶縁層を用いるという方法が
知られている。このようにすれば、センス電流は磁気抵
抗効果層のみに流れるため、センス電流の利用率は改善
されるが、この非磁性絶縁層は、その厚みが数１００Å
程度の非常に薄い膜でなければならず、このような薄い
絶縁膜では、何らかの原因によって軟磁性体層に電子が
帯電すると、磁気抵抗効果層と軟磁性体層の間に介在さ
せた非磁性絶縁層が絶縁破壊を生じたり、あるいは絶縁
不良が生じるという問題があった。
【００１０】
【課題を解決するための手段】この発明は、前記従来の
ような課題を解決するために、図１に示すように、磁気
抵抗効果層と軟磁性体層とを非磁性分離層を介して近接
させて、磁気抵抗効果層にセンス電流を流すことにより
生じる磁界によって、磁気抵抗効果層の長手方向に向か
う磁化の向きをほぼ４５度傾斜させる磁気バイアス方式
の磁気抵抗効果型ヘッドにおいて、非磁性分離層とし
て、磁気抵抗効果層１から軟磁性体層２へはセンス電流
Ｉは流れず、軟磁性体層２に帯電した電子は、磁気抵抗
効果層１へ移動しうるような半導体層３を用いた磁気抵
抗効果型ヘッドとしたものである。
ような課題を解決するために、図１に示すように、磁気
抵抗効果層と軟磁性体層とを非磁性分離層を介して近接
させて、磁気抵抗効果層にセンス電流を流すことにより
生じる磁界によって、磁気抵抗効果層の長手方向に向か
う磁化の向きをほぼ４５度傾斜させる磁気バイアス方式
の磁気抵抗効果型ヘッドにおいて、非磁性分離層とし
て、磁気抵抗効果層１から軟磁性体層２へはセンス電流
Ｉは流れず、軟磁性体層２に帯電した電子は、磁気抵抗
効果層１へ移動しうるような半導体層３を用いた磁気抵
抗効果型ヘッドとしたものである。
【００１１】
【作用】この発明の磁気抵抗効果型ヘッドは、磁気抵抗
効果層１と軟磁性体層２との間に介在させる非磁性分離
層として、磁気抵抗効果層１から軟磁性体層２へはセン
ス電流Ｉは流れず、軟磁性体層２に帯電した電子は磁気
抵抗効果層１へ移動しうるような半導体層３を用いたの
で、何らかの原因で軟磁性体層２に帯電した電子は、こ
の半導体層３を通して磁気抵抗効果層１へ移動するの
で、軟磁性体層２に電子が帯電して、磁気抵抗効果層１
と軟磁性体層２との間に電位差が生じ、この間に介在さ
せた半導体層３が絶縁破壊を起こす、というおそれがな
くなる。
効果層１と軟磁性体層２との間に介在させる非磁性分離
層として、磁気抵抗効果層１から軟磁性体層２へはセン
ス電流Ｉは流れず、軟磁性体層２に帯電した電子は磁気
抵抗効果層１へ移動しうるような半導体層３を用いたの
で、何らかの原因で軟磁性体層２に帯電した電子は、こ
の半導体層３を通して磁気抵抗効果層１へ移動するの
で、軟磁性体層２に電子が帯電して、磁気抵抗効果層１
と軟磁性体層２との間に電位差が生じ、この間に介在さ
せた半導体層３が絶縁破壊を起こす、というおそれがな
くなる。
【００１２】また、半導体層３と磁気抵抗効果層１との
接合面には大きな電子のエネルギー障壁が生じ、また、
半導体層３と軟磁性体層２との接合面には小さな電子の
エネルギー障壁が生じているので、軟磁性体層２から磁
気抵抗効果層１へは電子が容易に移動し、その逆には電
子が移動せず、また、磁気抵抗効果層１から軟磁性体層
２へはセンス電流Ｉが流れないので、センス電流Ｉは磁
気抵抗効果素子層１のみに流れ、センス電流の利用率が
良くなる。
接合面には大きな電子のエネルギー障壁が生じ、また、
半導体層３と軟磁性体層２との接合面には小さな電子の
エネルギー障壁が生じているので、軟磁性体層２から磁
気抵抗効果層１へは電子が容易に移動し、その逆には電
子が移動せず、また、磁気抵抗効果層１から軟磁性体層
２へはセンス電流Ｉが流れないので、センス電流Ｉは磁
気抵抗効果素子層１のみに流れ、センス電流の利用率が
良くなる。
【００１３】
【実施例】図２はこの発明の磁気抵抗効果型ヘッドの第
１の実施例を示すもので、NiFe膜などの磁気抵抗効果層
１とNiFeCr膜などの軟磁性体層２との間に介在させる非
磁性分離層として、磁気抵抗効果層１から軟磁性体層２
へはセンス電流Ｉは流れず、何らかの原因で軟磁性体層
２に帯電した電子は磁気抵抗効果層１へ容易に移動しう
るように、磁気抵抗効果層１と軟磁性体層２との間に、
ｎ型半導体層３1 と磁気抵抗効果層１との間に白金Ptな
どの金属層４1 を介在させて、また、ｎ型半導体層３1
と軟磁性体層２との間にアルミAlなどの金属層４2 を介
在させて、ｎ型半導体層３1 を配置し、さらに、磁気抵
抗効果層１の両端部にセンス電流Ｉの引き出し導電体
５，５を接続して磁気抵抗効果素子ＭＲを構成したもの
である。
１の実施例を示すもので、NiFe膜などの磁気抵抗効果層
１とNiFeCr膜などの軟磁性体層２との間に介在させる非
磁性分離層として、磁気抵抗効果層１から軟磁性体層２
へはセンス電流Ｉは流れず、何らかの原因で軟磁性体層
２に帯電した電子は磁気抵抗効果層１へ容易に移動しう
るように、磁気抵抗効果層１と軟磁性体層２との間に、
ｎ型半導体層３1 と磁気抵抗効果層１との間に白金Ptな
どの金属層４1 を介在させて、また、ｎ型半導体層３1
と軟磁性体層２との間にアルミAlなどの金属層４2 を介
在させて、ｎ型半導体層３1 を配置し、さらに、磁気抵
抗効果層１の両端部にセンス電流Ｉの引き出し導電体
５，５を接続して磁気抵抗効果素子ＭＲを構成したもの
である。
【００１４】このような磁気抵抗効果素子ＭＲにする
と、通常はセンス電流Ｉが磁気抵抗効果層１のみを流れ
ており、磁気抵抗効果層１とｎ型半導体層３1 との間に
は、図３の（Ａ）に示すような大きな電子のエネルギー
障壁が存在するため、磁気抵抗効果層１を移動している
電子はｎ型半導体層３1 の方へ入ることができない。し
たがって、センス電流Ｉは磁気抵抗効果層１のみを流れ
ることになる。
と、通常はセンス電流Ｉが磁気抵抗効果層１のみを流れ
ており、磁気抵抗効果層１とｎ型半導体層３1 との間に
は、図３の（Ａ）に示すような大きな電子のエネルギー
障壁が存在するため、磁気抵抗効果層１を移動している
電子はｎ型半導体層３1 の方へ入ることができない。し
たがって、センス電流Ｉは磁気抵抗効果層１のみを流れ
ることになる。
【００１５】次に、何らかの原因で軟磁性体層２に電子
が蓄積された場合は、エネルギーバンドは図３の（Ｂ）
に示すように変化する。そうすると、軟磁性体層２に蓄
積されている電子は、軟磁性体層２とｎ型半導体層３1
との間に存在している電子のエネルギー障壁が小さいた
めに、容易にｎ型半導体層３1 の中に注入され、ｎ型半
導体層３1 を通って消滅する。
が蓄積された場合は、エネルギーバンドは図３の（Ｂ）
に示すように変化する。そうすると、軟磁性体層２に蓄
積されている電子は、軟磁性体層２とｎ型半導体層３1
との間に存在している電子のエネルギー障壁が小さいた
めに、容易にｎ型半導体層３1 の中に注入され、ｎ型半
導体層３1 を通って消滅する。
【００１６】図４はこの発明の磁気抵抗効果型ヘッドの
第２の実施例を示すもので、NiFe膜などの磁気抵抗効果
層１とNiFeCr膜などの軟磁性体層２との間に介在させる
非磁性分離層として、磁気抵抗効果層１から軟磁性体層
２へはセンス電流は流れず、何らかの原因で軟磁性体層
２に帯電した電子は磁気抵抗効果層１へ移動しうるよう
に、磁気抵抗効果層１と軟磁性体層２との間に、磁気抵
抗効果層１とｐ型半導体層３2 との間にアルミAlなどの
金属層４2 を介在させて、また、軟磁性体層２とｐ型半
導体層３2 との間に白金Ptなどの金属層４1 を介在させ
て、ｐ型半導体層３2 を配置し、さらに、磁気抵抗効果
層１の両端部にセンス電流Ｉの引き出し導電体５，５を
接続して磁気抵抗効果素子ＭＲを構成したものである。
第２の実施例を示すもので、NiFe膜などの磁気抵抗効果
層１とNiFeCr膜などの軟磁性体層２との間に介在させる
非磁性分離層として、磁気抵抗効果層１から軟磁性体層
２へはセンス電流は流れず、何らかの原因で軟磁性体層
２に帯電した電子は磁気抵抗効果層１へ移動しうるよう
に、磁気抵抗効果層１と軟磁性体層２との間に、磁気抵
抗効果層１とｐ型半導体層３2 との間にアルミAlなどの
金属層４2 を介在させて、また、軟磁性体層２とｐ型半
導体層３2 との間に白金Ptなどの金属層４1 を介在させ
て、ｐ型半導体層３2 を配置し、さらに、磁気抵抗効果
層１の両端部にセンス電流Ｉの引き出し導電体５，５を
接続して磁気抵抗効果素子ＭＲを構成したものである。
【００１７】このような磁気抵抗効果素子ＭＲにする
と、通常はセンス電流Ｉが磁気抵抗効果層１のみを流れ
ており、磁気抵抗効果層１とｐ型半導体層３2 との間に
は、図５の（Ａ）に示すように大きな電子のエネルギー
障壁が存在するため、磁気抵抗効果層１を移動している
電子はｐ型半導体層３2 の方へ入ることができない。し
たがって、センス電流Ｉは磁気抵抗効果層１のみを流れ
ることになる。
と、通常はセンス電流Ｉが磁気抵抗効果層１のみを流れ
ており、磁気抵抗効果層１とｐ型半導体層３2 との間に
は、図５の（Ａ）に示すように大きな電子のエネルギー
障壁が存在するため、磁気抵抗効果層１を移動している
電子はｐ型半導体層３2 の方へ入ることができない。し
たがって、センス電流Ｉは磁気抵抗効果層１のみを流れ
ることになる。
【００１８】次に、何らかの原因で、軟磁性体層２に電
子が蓄積された場合は、エネルギーバンドは図５の
（Ｂ）に示すように変化する。そうすると、軟磁性体層
２とｐ型半導体層３2 との間に電子のエネルギー障壁が
存在するにもかかわらず、その電子のエネルギー障壁が
薄いため、軟磁性体層２に蓄積された電子はこのエネル
ギー障壁を通り抜けて消滅する。
子が蓄積された場合は、エネルギーバンドは図５の
（Ｂ）に示すように変化する。そうすると、軟磁性体層
２とｐ型半導体層３2 との間に電子のエネルギー障壁が
存在するにもかかわらず、その電子のエネルギー障壁が
薄いため、軟磁性体層２に蓄積された電子はこのエネル
ギー障壁を通り抜けて消滅する。
【００１９】なお、前記第１および第２の実施例におい
て、磁気抵抗効果素子ＭＲを構成する各層の形成方法と
しては、磁気抵抗効果層１となるNiFe膜および軟磁性体
層２となるNiFeCr膜は高周波スパッタリング法で、ｎ型
半導体層３1 およびｐ型半導体層３2 はアモルファスシ
リコン膜はグロー放電法で成膜した。アモルファスシリ
コン膜の成膜の際にｎ型半導体層とするためには、PH3
ガスをシランガスSiH4に混ぜて成膜した。また、ｐ型半
導体層とするためには、B2H6ガスをシランガスSiH4に混
ぜて成膜した。
て、磁気抵抗効果素子ＭＲを構成する各層の形成方法と
しては、磁気抵抗効果層１となるNiFe膜および軟磁性体
層２となるNiFeCr膜は高周波スパッタリング法で、ｎ型
半導体層３1 およびｐ型半導体層３2 はアモルファスシ
リコン膜はグロー放電法で成膜した。アモルファスシリ
コン膜の成膜の際にｎ型半導体層とするためには、PH3
ガスをシランガスSiH4に混ぜて成膜した。また、ｐ型半
導体層とするためには、B2H6ガスをシランガスSiH4に混
ぜて成膜した。
【００２０】図６はこの発明の磁気抵抗効果型ヘッドの
第３の実施例を示すもので、NiFe膜などの磁気抵抗効果
層１とNiFeCr膜などの軟磁性体層２との間に介在させる
非磁性分離層として、磁気抵抗効果層１から軟磁性体層
２へはセンス電流は流れず、何らかの原因で軟磁性体層
２に帯電した電子は、磁気抵抗効果層１へ移動しうるよ
うに、磁気抵抗効果層１と軟磁性体層２との間に、磁気
抵抗効果層１にｐ型半導体層３3 ′が、軟磁性体層２に
ｎ型半導体層３3 ″が接合するように、ｐｎ接合型半導
体層３3 を配置し、さらに、磁気抵抗効果層１の両端部
にセンス電流Ｉの引き出し導電体５，５を接続して、磁
気抵抗効果素子ＭＲを構成したものである。
第３の実施例を示すもので、NiFe膜などの磁気抵抗効果
層１とNiFeCr膜などの軟磁性体層２との間に介在させる
非磁性分離層として、磁気抵抗効果層１から軟磁性体層
２へはセンス電流は流れず、何らかの原因で軟磁性体層
２に帯電した電子は、磁気抵抗効果層１へ移動しうるよ
うに、磁気抵抗効果層１と軟磁性体層２との間に、磁気
抵抗効果層１にｐ型半導体層３3 ′が、軟磁性体層２に
ｎ型半導体層３3 ″が接合するように、ｐｎ接合型半導
体層３3 を配置し、さらに、磁気抵抗効果層１の両端部
にセンス電流Ｉの引き出し導電体５，５を接続して、磁
気抵抗効果素子ＭＲを構成したものである。
【００２１】このような磁気抵抗効果素子ＭＲにする
と、通常はセンス電流Ｉが磁気抵抗効果層１のみを流れ
ており、磁気抵抗効果層１とｐｎ接合型半導体層３3 と
の間には、図７の（Ａ）に示すような電子のエネルギー
障壁が存在するため、磁気抵抗効果層１を移動している
電子はｐｎ接合型半導体層３3 のｐ型半導体層３3 ′の
方へ入ることができない。したがって、センス電流Ｉは
磁気抵抗効果層１のみを流れることになる。
と、通常はセンス電流Ｉが磁気抵抗効果層１のみを流れ
ており、磁気抵抗効果層１とｐｎ接合型半導体層３3 と
の間には、図７の（Ａ）に示すような電子のエネルギー
障壁が存在するため、磁気抵抗効果層１を移動している
電子はｐｎ接合型半導体層３3 のｐ型半導体層３3 ′の
方へ入ることができない。したがって、センス電流Ｉは
磁気抵抗効果層１のみを流れることになる。
【００２２】次に、何らかの原因で、軟磁性体層２に電
子が蓄積された場合は、エネルギーバンドは図７の
（Ｂ）に示すように変化する。そうすると、軟磁性体層
２とｐｎ接合型半導体層３3 のｎ型半導体層３3 ″の間
に存在している電子のエネルギー障壁が小さいために、
この軟磁性体層２に蓄積された電子は容易にｎ型半導体
層３3 ″に注入され、さらにｐ型半導体層３3 ′を通っ
て消滅する。したがって、軟磁性体層２に過剰に電子が
蓄積されることによって起こる、磁気抵抗効果層１と軟
磁性体層２との間の放電や絶縁破壊などによる磁気抵抗
効果素子ＭＲの破壊が防止される。
子が蓄積された場合は、エネルギーバンドは図７の
（Ｂ）に示すように変化する。そうすると、軟磁性体層
２とｐｎ接合型半導体層３3 のｎ型半導体層３3 ″の間
に存在している電子のエネルギー障壁が小さいために、
この軟磁性体層２に蓄積された電子は容易にｎ型半導体
層３3 ″に注入され、さらにｐ型半導体層３3 ′を通っ
て消滅する。したがって、軟磁性体層２に過剰に電子が
蓄積されることによって起こる、磁気抵抗効果層１と軟
磁性体層２との間の放電や絶縁破壊などによる磁気抵抗
効果素子ＭＲの破壊が防止される。
【００２３】図８はこの発明の磁気抵抗効果型ヘッドの
第４の実施例を示すもので、磁気抵抗効果層１と軟磁性
体層２との間に介在させる非磁性分離層として、磁気抵
抗効果層１から軟磁性体層２へはセンス電流Ｉは流れ
ず、軟磁性体層２に帯電した電子は磁気抵抗効果層１へ
移動しうるようなｐｎｐ接合型半導体層３4 を配置した
ものである。
第４の実施例を示すもので、磁気抵抗効果層１と軟磁性
体層２との間に介在させる非磁性分離層として、磁気抵
抗効果層１から軟磁性体層２へはセンス電流Ｉは流れ
ず、軟磁性体層２に帯電した電子は磁気抵抗効果層１へ
移動しうるようなｐｎｐ接合型半導体層３4 を配置した
ものである。
【００２４】図９はこの発明の磁気抵抗効果型ヘッドの
第５の実施例を示すもので、磁気抵抗効果層１と軟磁性
体層２との間に介在させる非磁性分離層として、磁気抵
抗効果層１から軟磁性体層２へはセンス電流Ｉは流れ
ず、軟磁性体層２に帯電した電子は磁気抵抗効果層１へ
移動しうるようなｎｐｎ接合型半導体層３5 を配置した
ものである。
第５の実施例を示すもので、磁気抵抗効果層１と軟磁性
体層２との間に介在させる非磁性分離層として、磁気抵
抗効果層１から軟磁性体層２へはセンス電流Ｉは流れ
ず、軟磁性体層２に帯電した電子は磁気抵抗効果層１へ
移動しうるようなｎｐｎ接合型半導体層３5 を配置した
ものである。
【００２５】なお、前記第３、第４、第５の実施例にお
いて、磁気抵抗効果素子ＭＲを構成する各層の形成方法
としては、磁気抵抗効果層１となるNiFe膜および軟磁性
体層２となるNiFeCr膜は高周波スパッタリング法で、ｎ
型半導体層３1 およびｐ型半導体層３2 はアモルファス
シリコン膜をグロー放電法で成膜した。アモルファスシ
リコン膜の成膜の際にｎ型半導体層とするためには、PH
3 ガスをシランガスSiH4に混ぜて成膜した。また、ｐ型
半導体層とするためには、B2H6ガスをシランガスSiH4に
混ぜて成膜した。
いて、磁気抵抗効果素子ＭＲを構成する各層の形成方法
としては、磁気抵抗効果層１となるNiFe膜および軟磁性
体層２となるNiFeCr膜は高周波スパッタリング法で、ｎ
型半導体層３1 およびｐ型半導体層３2 はアモルファス
シリコン膜をグロー放電法で成膜した。アモルファスシ
リコン膜の成膜の際にｎ型半導体層とするためには、PH
3 ガスをシランガスSiH4に混ぜて成膜した。また、ｐ型
半導体層とするためには、B2H6ガスをシランガスSiH4に
混ぜて成膜した。
【００２６】なお、以上説明した、磁気抵抗効果層１と
軟磁性体層２との間に、ｐｎ接合型半導体層３3 、ｐｎ
ｐ接合型半導体層３4 、またはｎｐｎ接合型半導体層３
5 を配置して、軟磁性体層２への帯電を防止する方法
は、ダイオードとして一般に知られているｐｎ接合型半
導体の整流作用を直接利用するものではなく、磁気抵抗
効果層１および軟磁性体層２と、ｐｎ接合型半導体層３
3 、ｐｎｐ接合型半導体層３4 、またはｎｐｎ接合型半
導体層３5 との間に生じる電子のエネルギー障壁と電子
の移動との関係を利用するものである。また、アモルフ
ァスシリコン膜を前記のように成膜する以外に、たとえ
ばゲルマニウム膜やカーボン膜を使用しても同様の効果
が得られる。
軟磁性体層２との間に、ｐｎ接合型半導体層３3 、ｐｎ
ｐ接合型半導体層３4 、またはｎｐｎ接合型半導体層３
5 を配置して、軟磁性体層２への帯電を防止する方法
は、ダイオードとして一般に知られているｐｎ接合型半
導体の整流作用を直接利用するものではなく、磁気抵抗
効果層１および軟磁性体層２と、ｐｎ接合型半導体層３
3 、ｐｎｐ接合型半導体層３4 、またはｎｐｎ接合型半
導体層３5 との間に生じる電子のエネルギー障壁と電子
の移動との関係を利用するものである。また、アモルフ
ァスシリコン膜を前記のように成膜する以外に、たとえ
ばゲルマニウム膜やカーボン膜を使用しても同様の効果
が得られる。
【００２７】
【発明の効果】以上説明したように、この発明の磁気抵
抗効果型ヘッドは、磁気抵抗効果層と軟磁性体層とを非
磁性分離層を介して近接させて、磁気抵抗効果層にセン
ス電流を流すことにより生じる磁界によって、磁気抵抗
効果層の長手方向に向かう磁化の向きをほぼ４５度傾斜
させる磁気バイアス方式の磁気抵抗効果型ヘッドにおい
て、非磁性分離層として、磁気抵抗効果層から軟磁性体
層へはセンス電流は流れず、軟磁性体層に帯電した電子
は、磁気抵抗効果層へ移動しうるような半導体層を用い
て構成したので、何らかの原因で軟磁性体層に帯電した
電子は、この半導体層を通して磁気抵抗効果層へ移動す
るので、軟磁性体層に電子が帯電して、磁気抵抗効果層
と軟磁性体層との間の放電や絶縁破壊などによる磁気抵
抗効果素子ＭＲの破壊が防止される。
抗効果型ヘッドは、磁気抵抗効果層と軟磁性体層とを非
磁性分離層を介して近接させて、磁気抵抗効果層にセン
ス電流を流すことにより生じる磁界によって、磁気抵抗
効果層の長手方向に向かう磁化の向きをほぼ４５度傾斜
させる磁気バイアス方式の磁気抵抗効果型ヘッドにおい
て、非磁性分離層として、磁気抵抗効果層から軟磁性体
層へはセンス電流は流れず、軟磁性体層に帯電した電子
は、磁気抵抗効果層へ移動しうるような半導体層を用い
て構成したので、何らかの原因で軟磁性体層に帯電した
電子は、この半導体層を通して磁気抵抗効果層へ移動す
るので、軟磁性体層に電子が帯電して、磁気抵抗効果層
と軟磁性体層との間の放電や絶縁破壊などによる磁気抵
抗効果素子ＭＲの破壊が防止される。
【００２８】また、半導体層と磁気抵抗効果層および軟
磁性体層との接合面には電子のエネルギー障壁が生じて
いるので、軟磁性体層から磁気抵抗効果層へは電子が移
動し、その逆には電子が移動せず、また、磁気抵抗効果
層から軟磁性体層へはセンス電流が流れないので、磁気
抵抗効果素子層を流れるセンス電流の利用率が良くな
る。
磁性体層との接合面には電子のエネルギー障壁が生じて
いるので、軟磁性体層から磁気抵抗効果層へは電子が移
動し、その逆には電子が移動せず、また、磁気抵抗効果
層から軟磁性体層へはセンス電流が流れないので、磁気
抵抗効果素子層を流れるセンス電流の利用率が良くな
る。
【図１】この発明の磁気抵抗効果型ヘッドの原理図であ
る。
る。
【図２】この発明の磁気抵抗効果型ヘッドの第１の実施
例図である。
例図である。
【図３】第１の実施例図の動作説明図である。
【図４】この発明の磁気抵抗効果型ヘッドの第２の実施
例図である。
例図である。
【図５】第２の実施例図の動作説明図である。
【図６】この発明の磁気抵抗効果型ヘッドの第３の実施
例図である。
例図である。
【図７】第３の実施例図の動作説明図である。
【図８】この発明の磁気抵抗効果型ヘッドの第４の実施
例図である。
例図である。
【図９】この発明の磁気抵抗効果型ヘッドの第５の実施
例図である。
例図である。
【図１０】従来の磁気抵抗効果型ヘッドの概略構成を示
す図である。
す図である。
【図１１】磁気抵抗効果型ヘッドにおける磁気バイアス
磁界の説明図である。
磁界の説明図である。
１ 磁気抵抗効果層 ２ 軟磁性体層 ３ 半導体層 ３1 ｎ型半導体層 ３2 ｐ型半導体層 ３3 ｐｎ接合型半導体層 ３4 ｐｎｐ接合型半導体層 ３5 ｎｐｎ接合型半導体層 ４1 金属層 ４2 金属層 ５ 引き出し導電体 １１ 非磁性導電体層 １２ 磁気抵抗効果層 １３ 軟磁性体層 １４ 引き出し導電体
Claims (5)
- 【請求項１】磁気抵抗効果層と軟磁性体層とを非磁性分
離層を介して近接させて、磁気抵抗効果層にセンス電流
を流すことにより生じる磁界によって、磁気抵抗効果層
の長手方向に向かう磁化の向きをほぼ４５度傾斜させる
磁気バイアス方式の磁気抵抗効果型ヘッドにおいて、 非磁性分離層として、磁気抵抗効果層（１）から軟磁性
体層（２）へはセンス電流Ｉは流れず、軟磁性体層
（２）に帯電した電子は、磁気抵抗効果層（１）へ移動
しうるような半導体層（３）を用いることを特徴とする
磁気抵抗効果型ヘッド。 - 【請求項２】磁気抵抗効果層（１）と軟磁性体層（２）
との間に介在させる非磁性分離層として、磁気抵抗効果
層（１）から軟磁性体層（２）へはセンス電流Ｉは流れ
ず、軟磁性体層（２）に帯電した電子は、磁気抵抗効果
層（１）へ移動しうるようなｎ型半導体層（３1 ）を用
いることを特徴とする請求項１に記載の磁気抵抗効果型
ヘッド。 - 【請求項３】磁気抵抗効果層（１）と軟磁性体層（２）
との間に介在させる非磁性分離層として、磁気抵抗効果
層（１）から軟磁性体層（２）へはセンス電流Ｉは流れ
ず、軟磁性体層（２）に帯電した電子は磁気抵抗効果層
（１）へ移動しうるようなｐ型半導体層（３2 ）を用い
ることを特徴とする請求項１に記載の磁気抵抗効果型ヘ
ッド。 - 【請求項４】磁気抵抗効果層（１）と軟磁性体層（２）
との間に介在させる非磁性分離層として、磁気抵抗効果
層（１）から軟磁性体層（２）へはセンス電流Ｉは流れ
ず、軟磁性体層（２）に帯電した電子は磁気抵抗効果層
（１）へ移動しうるようなｐｎ接合型半導体層（３3 ）
を用いることを特徴とする請求項１に記載の磁気抵抗効
果型ヘッド。 - 【請求項５】磁気抵抗効果層（１）と軟磁性体層（２）
との間に介在させる非磁性分離層として、磁気抵抗効果
層（１）から軟磁性体層（２）へはセンス電流Ｉは流れ
ず、軟磁性体層（２）に帯電した電子は磁気抵抗効果層
（１）へ移動しうるようなｐｎｐ接合型半導体層
（３4 ）あるいはｎｐｎ接合型半導体層（３5）を用い
ることを特徴とする請求項１に記載の磁気抵抗効果型ヘ
ッド。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6168192A JPH05266431A (ja) | 1992-03-18 | 1992-03-18 | 磁気抵抗効果型ヘッド |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6168192A JPH05266431A (ja) | 1992-03-18 | 1992-03-18 | 磁気抵抗効果型ヘッド |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05266431A true JPH05266431A (ja) | 1993-10-15 |
Family
ID=13178254
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6168192A Withdrawn JPH05266431A (ja) | 1992-03-18 | 1992-03-18 | 磁気抵抗効果型ヘッド |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05266431A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6700761B2 (en) * | 2000-06-12 | 2004-03-02 | Fujitsu Limited | Magnetic sensor |
-
1992
- 1992-03-18 JP JP6168192A patent/JPH05266431A/ja not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6700761B2 (en) * | 2000-06-12 | 2004-03-02 | Fujitsu Limited | Magnetic sensor |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19990518 |