Im Rahmen des TMR-TECH-Projektes wurde die Eignung der TMR-Technologie als Sensorplattform untersucht. Um eine möglichst umfassende Aussage machen zu können, wurden dabei automobile Anforderungen als Maßstab zugrunde gelegt. Als Demonstrator wurde ein integrierter Batteriestromsensor definiert, der im Rahmen des Projektes erfolgreich realisiert werden konnte. Dieser Demonstrator ermöglicht die Messung von Strömen bis zu 700 A bei einer Messgenauigkeit im empfindlichen Bereich von mindestens 125 mA und erfüllt damit die Zielspezifikationen im Hinblick auf den Messbereich. Zur Realisierung insbesondere des großen magnetischen Arbeitsbereiches wurden verschiedene Anisotropiekonzepte evaluiert und schließlich das EB-Freelayer-Konzept ausgewählt, bei dem die freie Sensorschicht zusätzlich durch einen Antiferromagneten stabilisiert wird. Dies führt neben einem erweiterten Arbeitsbereich auch zu einer deutlich verbesserten Hysterese gegenüber herkömmlichen Formanisotropiekonzepten und damit zu einer höheren Messgenauigkeit bei gleichbleibend hohen TMR-Signalen von 100 % bis 150 %. Die im Rahmen des Projektes verwendete Materialkombination des Antiferromagneten ist allerdings nur für Einsätze bei Temperaturen unter 100 Grad C geeignet und damit nicht kompatibel zu automobilen Temperaturprofilen. In ersten Versuchen konnten aber mögliche Pfade zu einer Verbesserung der thermischen Stabilität des EB-Konzeptes identifiziert werden. Die grundsätzliche Stabilität der Basistechnologie auch bei den schärfsten automobilen Anwendungsbedingungen konnte zusätzlich anhand von GMR-Strukturen nachgewiesen werden. Ebenso konnte die Kompatibilität mit der CMOS-Prozessierung und die Funktionalität der CMOS-Auswerteschaltung in Verbindung mit der TMR-Technologie demonstriert werden. Die Analyse der Projektergebnisse bestätigt die grundsätzliche Eignung der TMR-Technologie als Sensorplattform. Aufgrund der im Vergleich mit GMR erhöhten Prozesskomplexität sind die Vor- und Nachteile für jede Anwendung jedoch im Einzelnen abzuwägen. Von besonderem Interesse ist die TMR-Technologie sicher dort,wo eine hohe räumliche Auflösung gefordert ist. Die im Rahmen des Projekts erarbeiteten Erkenntnisse fließen einerseits in die Entwicklung der nächsten Generation von GMR-Magnetfeldsensoren ein. Zum anderen wird derzeit über ein Projekt zur Entwicklung von hochauflösenden Sensoren nachgedacht.


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    Titel :

    TMR-Sensoren als Technologieplattform für Anwendungen im Automobilbereich. TMR-TECH ; Abschlußbericht. Laufzeit des Vorhabens: 01.07.2006 - 30.06.2009


    Beteiligte:
    Raberg (Autor:in) / Rührig (Autor:in) / Reithmaier (Autor:in)

    Erscheinungsdatum :

    2009


    Format / Umfang :

    28 Seiten, 30 Bilder, 1 Tabelle, 9 Quellen


    Medientyp :

    Report


    Format :

    Print


    Sprache :

    Deutsch