元臻微电首条量子材料生产线试产
湖北日报讯 (记者王欣、通讯员蔡青阳、孙一琪)8月26日,湖北元臻微电科技有限责任公司洁净厂房内,第一条xMR生产线已架设完毕,高真空退火炉、磁控溅射等设备正在进行全流程试生产,确保9月中旬交付产品。
“xMR技术是一种高性能量子磁传感技术,它就像感知物理世界的精密‘触角’,从工业自动化到智能驾驶,从医疗成像到量子计算,都离不开它。”该公司副总经理韩根亮介绍。
2023年11月,元臻微电落子孝感,计划投资2亿元建设年产2万个xMR量子材料项目。该项目依托三大核心产品矩阵发力:xMR晶圆材料类,如同建筑的基石,提供高性能磁性薄膜晶圆;xMR传感核心类,构建磁信号转换的精密“桥梁”;TMR(隧道磁阻)+MEMS(微机电系统)基础结构类,为多传感器融合奠定基础。
韩根亮介绍,xMR量子材料在外加磁场作用下,电阻变化幅度可达到传统霍尔技术的数百倍,沉积薄膜工艺一致性控制在1.0%以内,处于国内领先水平。其中,一款xMR晶圆为小量程高精度,另一款为大量程高线性度,主要满足智能电网、消费电子、人形机器人等应用领域。其核心在于铁磁/非磁/铁磁(FM/NM/FM)的纳米级三明治结构,通过电子自旋实现物理级信号的精密转换。这种自旋电子学的应用,使器件具有体积小、超低功耗、高灵敏度、抗辐射和寿命长等优点,可实现“感存算一体”功能。
以智能电网为例,电流通过导线时会在周围产生磁场,这个磁场会改变xMR量子材料传感器内部电子的“排队方向”,从而让材料的电阻发生精确变化。通过测量电阻变化,就能测算出电流大小,这对长距离高压输电中的电流及损耗监测至关重要。同时,也能用于家庭电表漏电检测。
在生物传感器方向,相关技术主要用于阿尔茨海默病的初步筛查,也适用于肺癌等肿瘤细胞筛查、乳腺癌筛查以及制药厂的检测场景。检测时间仅需半小时,精准度高。