NiFe/Ta(t)/NiFe 박막을 이용한 평면홀 바이오센서로서 고감도 특성 연구

Abstract

바이오센서로 활용할 미세한 자기장을 측정하는 소자로서 단순한 다층박막 십자 모양의 전류단자와 전압단자를 형성하였다. 자화용이축과 수직으로 외부자기장을 가하여 측정된 평면홀전압(PHV) 곡선으로부터 평면홀전압 민감도(SPHV)를 구하였다. NiFe(6nm)/Ta(20 nm)/NiFe(6 nm) 다층박막 구조 시료에 대한 PHV 곡선은 외부자기장 0 Oe를 중심으로 ±0.9Oe 미세한 자기장 영역에서 선형적으로 변하였고, SPHV가 500 µV/Oe인 민감도 특성을 보였다. 특히 센싱전류가 1.0mA에서 40mA 증가함에 따라 SPHV는 398 µV/Oe에서 2.0mV/Oe로 나타났다. 이러한 결과는 바닥층 Ta 층과 강자성체 NiFe 층으로 형성된 다층박막 구조로도 높은 감도를 갖는 PHR 바이오센서로 개발할 수 있는 가능성을 제시하였다.