| 研究概要 |
本研究では、高信頼性,量産性,低コスト,センサとシリコン集積回路の一体化による高機能化など様々な特長を有するシリコン技術に基づく超高感度な磁気検出素子に関して研究を行った。これは、シリコンの立体加工によりソレノイド型コイルと高透磁率コアを形成したものを基本構造とし、フラックスゲート原理に基づき磁気検出を行うものである。最終的には、フラックスゲート磁気検出に必要な信号処理集積回路を同一デバイス上に構成することも可能である。本年度の研究においては、その基本構造素子の製作工程の確立及び実際に素子試作を行った。その結果、従来のシリコン磁気センサに比較して、格段の高感度特性(磁気感度:6V/T)と低オフセット特性(磁束密度換算オフセット:10μT)を達成した。このようなフラックスゲート型磁気センサの基本構造素子(軟磁性コア、励磁コイル、検出コイルからなる)のシリコン技術による実現は、世界的にもはじめての試みであり、その成果を第7回国際固体センサ・アクチュエータ会議にて発表した。また試作を通して、より高感度な素子を実現する上での問題点なども明らかとなった。軟磁性薄膜の磁気特性の向上のための下地の平坦化は、今後の重要な課題である。さらに、最も効率よく磁性コアを励磁するための励磁コイルと検出コイルの結合構造を調べるため磁場解析を行った。この結果、高感度化のための最適構造がほぼ明かとなり、この構造による磁気検出素子において予測される磁気感度として、1MHzの励磁周波数において1600V/Tが得られる見通しである。以上の結果は、今後の改良素子試作に向けた有用な成果である。
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