[发明专利]一种场效应晶体管式磁传感器、其制备方法与使用方法

权利要求书

1.一种场效应晶体管式磁传感器，其特征是：包括半导体基底，以及与半导体基底相电连接的源极、漏极与栅极；其中，半导体基底由基底层与位于该基底层表面的半导体层组成，并且基底层与半导体层之间电绝缘，基底层具有磁致伸缩效应，半导体层具有压电效应；

工作状态时，外界磁场作用于基底层，场效应晶体管的电信号发生改变，通过测试该电信号实现磁场的探测。

2.如权利要求1所述的场效应晶体管式磁传感器，其特征是：所述的基底层材料是FeGa、TeDyFe、铁硅硼FeSiB、CoFeSi中的一种或者两种以上的复合材料。

3.如权利要求1所述的场效应晶体管式磁传感器，其特征是：所述的半导体层材料是氧化锌、锆钛酸铅或者聚偏二氟乙烯。

4.如权利要求1所述的场效应晶体管式磁传感器，其特征是：所述的源极是铝、金、钛中的一种或者几种；

作为优选，所述的漏极是铝、金、钛中的一种或者几种；

作为优选，所述的栅极是铝、金、钛中的一种或者几种。

5.如权利要求1所述的场效应晶体管式磁传感器，其特征是：所述半导体基底为微纳米尺寸；

作为优选，所述半导体基底的厚度为1微米～50微米。

6.如权利要求5所述的场效应晶体管式磁传感器，其特征是：所述的源极、漏极与栅极均为微纳米尺寸；

作为优选，所述源极、漏极与栅极的长度和宽度均为1微米～200微米，厚度为纳米级。

7.如权利要求1所述的场效应晶体管式磁传感器，其特征是：所述的基底层材料为柔性磁致伸缩材料。

8.如权利要求1所述的场效应晶体管式磁传感器，其特征是：所述的电信号包括源漏极电流和/或沟道电子迁移率。

9.如权利要求1至8中任一权利要求所述的场效应晶体管式磁传感器的制备方法，其特征是：包括如下步骤：

在基底层上采用磁控溅射的方法生长半导体材料；

在半导体基底上采用紫外光刻方法制备源极图案，然后采用磁控溅射方法在该源极图案表面制备源极；作为优选，制备源极之后进行快速退火热处理；

在半导体基底上采用紫外光刻方法制备漏极图案，然后采用磁控溅射方法在该漏极图案表面制备漏极；作为优选，制备漏极之后进行快速退火热处理；

在半导体基底上采用紫外光刻方法制备栅极图案，然后采用脉冲激光方法、化学旋涂方法或者磁控溅射方法制备栅极；作为优选，制备栅极之后进行快速退火热处理。

10.如权利要求1至8中任一权利要求所述的场效应晶体管式磁传感器的使用方法，其特征是：包括如下步骤：

(1)对磁传感器的基底层施加固定的外加磁场，测试该磁传感器中场效应晶体管在一定测试条件下的电信号，改变外加磁场的大小，得到一系列在某一固定外加磁场下的参考电信号；

(2)保持与步骤(1)中的测试条件相同，测试该磁传感器中场效应晶体管的实际电信号，将该实际电信号与步骤(1)中得到的参考电信号进行比对，与之相同的参考电信号所对应的外加磁场即为实际测量的磁场值。