Prototypage intégré d'un capteur de champ magnétique basé sur la magnétorésistance à effet tunnel – CAMEL

SNR Roulements, en collaboration avec le LPM de l’Université de Nancy et le C4I, a mené, de 2002 à 2004, une étude de faisabilité sur la technologie de la magnétorésistance à effet tunnel (TMR) utilisée en capteur de champ magnétique. Deux couches ferromagnétiques, dont l’aimantation d’une seule est sensible au champ magnétique extérieur, sont séparées par une couche isolante d’épaisseur nanométrique. Cette structure montre une variation de résistance en fonction du champ appliqué. Cette technologie utilise plusieurs effets quantiques de l’électron : le spin, qui le rend sensible au champ magnétique et l’effet tunnel, qui lui permet de franchir la barrière isolante du capteur. Les résultats de cette étude exploratoire furent concluants : la grande majorité du cahier des charges a été validée, une première maquette réalisée, des propriétés inattendues mises en évidences, deux brevets déposés et plusieurs publications internationales acceptées. Suite à ce travail, SNR Roulements entrevoit de nombreuses applications pour la mesure de vitesse et de position dans les domaines automobile, industriel et aéronautique. Comparée aux technologies actuelles, la TMR a potentiellement une plus grande sensibilité, une plus faible consommation électrique, un meilleur rapport signal sur bruit, une plage en température plus importante. Nous avons également montré que sa gamme de fonctionnement en champ magnétique pouvait être adaptée et que sa sensibilité pouvait être rendue indépendante de la température, à l’aide de simples règles de conception des différentes couches. Le but de ce projet est de poursuivre le développement du capteur sur un procédé proche de celui qui sera utilisé pour son industrialisation, afin de parvenir à un prototype intégré pouvant entrer dans une maquette fonctionnelle pour une application automobile.