【洞察】巨磁电阻传感器是巨磁阻效应重要应用领域我国具备研发生产能力

2022-07-01 15:03

以汽车电子来看，随着自动驾驶、无人驾驶技术不断进步，传感器重要性日益突出，速度、角度、位移检测等领域对传感器的种类、性能要求不断提高

物质在一定磁场下电阻会发生改变的现象即磁阻效应，当磁场下物质电阻率的减小幅度较原本电阻率相比存在巨大变化时，即巨磁阻效应，也称为巨磁电阻效应，英文简称GMR。巨磁阻效应是在磁性材料和非磁性材料重复堆叠形成的磁性多层薄膜结构中发现，是一种量子力学效应。

20世纪80年代后期，巨磁阻效应被发现，最初应用研究主要集中在计算机磁盘存储领域。利用巨磁阻效应可以制造出灵敏度高、弱信号读出能力强的磁头，可以加快磁头读写速度，提高磁盘记录密度，从而满足磁盘存储容量提升要求。20世纪90年代中期，巨磁阻效应成功应用于计算机硬盘生产领域。

除存储领域外，巨磁阻效应还可以应用于位移、角度、速度测量方面，用来制造位移传感器、角度传感器、速度传感器等。巨磁电阻传感器具有体积小、灵敏度高、线性范围宽、响应速度快、环境适应性强、功耗低、可靠性高等优点，可以广泛应用于数控机床、汽车电子、消费电子、航空航天、国防军工等领域。

以汽车电子来看，随着自动驾驶、无人驾驶技术不断进步，传感器重要性日益突出，速度、角度、位移检测等领域对传感器的种类、性能要求不断提高。汽车中常用的传感器主要利用霍尔效应、各向异性磁阻效应、巨磁阻效应等制造而成，与前两者相比，巨磁电阻传感器在灵敏度、噪声、气隙等方面优势明显，可以应用在对精度要求更高的ABS等系统中。

根据新思界产业研究中心发布的《2022－2026年巨磁电阻传感器行业深度市场调研及投资策略建议报告》显示，巨磁电阻传感器的技术难度主要是多层纳米薄膜沉积技术、芯片光刻刻蚀技术、巨磁电阻单元与半导体工艺集成技术等，芯片是巨磁电阻传感器的核心元器件，生产技术壁垒高。在海外市场中，巨磁电阻传感器芯片生产商主要有英飞凌、霍尼韦尔、恩智浦、Allegro MicroSystems、阿尔卑斯电气、村田、日立等。

新思界行业分析人士表示，我国在巨磁阻效应基础研究方面实力强，在器件研制领域打下了良好基础，拥有多层纳米薄膜、巨磁阻氧化物、巨磁阻磁头与存储器等方面的多个研究成果，代表性研究机构有中科院物理所、中科院计算机研究所、北京大学、北京科技大学。目前，我国已有巨磁电阻传感器与芯片生产商，代表性企业有上海麦歌恩、江苏多维等。

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