Увеличение магнитной индукции в пермаллое позволяет в несколько раз повысить чувствительность магнитополупроводниковых микросистем к магнитному полю. При использовании пленок пермаллоя в качестве концентраторов магнитного поля для получения оптимальных магнитных свойств важно исключить аномальное соосаждение компонентов сплава и снизить разброс технологических параметров. В работе исследован хлоридный электролит с коррекцией рН соляной кислотой, который обеспечивает конгруэнтное электрохимическое осаждение пермаллоя при нагреве. Контроль точности приготовления электролита для электрохимического осаждения проведен с помощью спектрофотометрического исследования хлоридного электролита. Показано, что аномальность электроосаждения пермаллоя связана с переменной валентностью железа с двумя и тремя значениями заряда ионов при гидролизе солей железа. Установлено, что магнитные свойства пленок соответствуют объемным образцам пермаллоя и чувствительны к отклонению состава от молярного соотношения компонентов, равного 4,26.
Использование хлоридных электролитов для электрохимического осаждения пермаллоя NiFe перспективно, так как сульфатные электролиты при наличии серы являются нестабильными. Магнитные параметры пленок сплава NiFe очень чувствительны к отклонению состава от молярного соотношения компонентов, равного 4,26. В работе контроль точности приготовления хлоридного электролита для электрохимического осаждения пермаллоя проведен с использованием спектрофотометрии. Анализ электролита по спектрам поглощения и рассеивания света коллоидными частицами гидроксида железа показал, что электролитическая диссоциация двухвалентного железа и механизм аномального соосаждения никеля и железа зависят от температуры и влияют на электрохимическое осаждение пленок пермаллоя. Отмечено, что специфической особенностью раствора хлорида железа при гидролизе является выделение осадка гидроксида железа в виде коллоидных частиц с комплексообразователем - борной кислотой. Показано, что из хлоридного электролита после фильтрации раствора хлорида железа никель осаждается лучше, чем железо. Установлено, что происходит нормальное конгруэнтное осаждение пленок сплава NiFe и аномальное соосаждение исключается.
Магнитомягкие тонкие пленки тройной системы CoNiFe являются основой для хранения магнитных данных с высокой плотностью. Электрохимическое осаждение пленок тройной системы CoNiFe по сравнению с «сухими» процессами дает более однородное покрытие с меньшим количеством дефектов и позволяет увеличить толщину пленок без механических напряжений. В работе изучена природа явлений, происходящих в электролите для электрохимического осаждения пленок CoNiFe и приводящих к различию относительного содержания элементов в электролите и пленке. Экспериментально исследован водородный показатель хлоридных электролитов в диапазоне температур 25-70 °С. Проведено электрохимическое осаждение пленок СоNiFe при температуре 70 °С. Показано, что растворы солей CoCl, NiCl, FeCl при концентрации от 0,006 до 1 моль/л характеризуются сложным процессом образования ионного баланса в одиночных и смешанных растворах. Осаждение пленок CoNiFe проведено из хлоридного электролита c отношением содержания компонентов 1:1:1 при средней концентрации 0,083 моль/л каждого компонента. Установлено, что содержание компонентов в пленке при электрохимическом осаждении из трехкомпонентного раствора солей CoCl, NiCl, FeCl с равной концентрацией каждого компонента не соответствует составу электролита, но приближается к нему при уменьшении концентрации каждого компонента при большой плотности тока.
Экспериментально исследованы чувствительность и начальный разбаланс напряжения между коллекторами двухколлекторного латерального биполярного магнитотранзистора ---типа с базой, сформированной в кармане, который служит третьим коллектором (3КБМТБК) при пониженной скорости поверхностной рекомбинации в базе. Схема включения магнитотранзистора определяет режим работы и параметры прибора. Показано, что магниточувствительность по напряжению достигает 11 В/Тл.
Экспериментально исследован макет микросистемы мехатронного устройства с магнитотранзисторными преобразователями. Установлено, что микросистема мехатронного устройства с кремниевой консолью, микромагнитом и магнитотранзисторным преобразователем позволяет контролировать микроперемещения по изменению магнитного поля на резонансных частотах консоли с микромагнитом. Предложенная микросистема позволяет получать магнитный сигнал о перемещениях и вибрации в мехатронных системах и может быть реализована в интегральном исполнении.
Представлены результаты исследований параметров пермаллоевых пленок, полученных методом электрохимического осаждения в локальные области, ограниченные фоторезистивной маской на металлизированной поверхности кремниевой пластины. Получены экспериментальные зависимости магнитных параметров осажденного пермаллоя от времени выдержки электролита. Показана возможность применения осажденных пленок в качестве экранов магнитного поля цифровых изоляторов с гальванической развязкой на основе магниторезистивных наноструктур.
Установлено, что относительная по току чувствительность двухколлекторного латерального биполярного магнитотранзистора определяется расположением электродов, легированием кармана, служащего базой, схемой включения с общим потенциалом базы и подложки, режимом работы вблизи насыщения, величиной сопротивления нагрузки коллекторов.
Представлены результаты исследования локального электрохимического осаждения из хлоридного электролита. Получены пленки пермаллоя NiFe с магнитными свойствами, аналогичными объемным образцам, равномерные по толщине и с малыми механическими напряжениями без высокотемпературного отжига. Приведены зависимости скорости конгруэнтного осаждения пермаллоя от плотности тока.