多維科技簡介
江蘇多維科技有限公司（MultiDimension Technology CO., LTD ）是一家創新型的高科技公司，由十位歐美留學歸國博士創辦，專業提供基於先進的第四代磁感測技術——隧道磁電阻（TMR）的磁性感應晶片及其相關的
LOGO公司成立於2010年5月，總部位於江蘇省張家港市保稅區，並在美國加州、中國上海等地設有分公司，註冊資本為3億人民幣，項目總投資5億人民幣。多維科技擁有最先進的磁感測晶片的製造設備，擁有多項自主智慧財產權和核心技術，並不斷地完善和擴展所涉及的核心技術和智慧財產權。
公司主要成員擁有豐富的磁性感測晶片及感測器產業經驗，將矢志不渝地把多維發展成為世界最大、產品性能最優、供貨質量穩定的磁感測晶片供應商作為企業發展的目標，服務於磁性感測器行業，並計畫在企業設立國家級的研發中心，建立感測器產業園，發揮產業集聚效應，為社會創造更大的價值。
薛松生博士
薛松生是中科院博士，先後在拉瓦爾大學和卡內基-梅隆大學學習和研究，曾任霍尼韋爾公司特殊材料部亞太區技術總監、希捷公司磁頭部門執行總監、奧普林通訊公司生產總監，擁有豐富的半導體磁存儲行業的技術研發、生產製造和高層管理經驗。
2002年至2007年，作為美國希捷科技記錄磁頭部的生產執行總監，在專業技術上，薛松生博士啟動並成功把新的釘扎層引入到磁性讀出磁頭，每年為公司節約1億美金；啟動並成功製備記錄密度超過300Gb / In的記錄磁頭，這個密度是當時市場上的HDD產品記錄密度的兩倍以上；啟動並成功為希捷所有產品導入TMR技術，實現了器件靈敏度400%的提高；負責下一代磁性讀頭寫頭的開發，TMR大規模生產(年產2億隻以上)。在生產管理方面，薛松生博士主持和參與了希捷國際人力資源、財政預算、人才培養、遠景規劃等具體事務，並負責先進研發團隊的運行。
2007年至2010年，薛松生博士任美國霍尼韋爾國際公司特殊材料部的亞洲技術總監，在樹脂及化學製品（工程塑膠，薄膜，光纖）、氟化物產品（泡沫材料，製冷劑，溶劑）、專業化學製品、專業添加劑、專業薄膜、專業光纖、電子材料（電子聚合物，熱界面材料）、催化劑、吸附劑和航空材料等領域中提供技術服務、開發套用領域，並支持新產品的導入。
2010年5月，薛松生博士組建由十位歐美留學歸國博士組成的研發、管理團隊，創立了江蘇多維科技有限公司，並出任董事長兼執行長。
目前，薛松生博士已入選第七批“千人計畫”，獲得2011年“江蘇省高層次雙創人才引進計畫人才”、2011年“姑蘇創業精英”、2010年“姑蘇創新創業領軍人才”、2010年“張家港市領軍人才”、2011年“張家港保稅區十佳創業人才” 等稱號。
TMR磁感測器產業
我國是世界公認的生產大國，但從綜合意義上考慮，並不能稱為世界創造強國，為改變這種現狀，我國不斷引進創新人才，發展企業的核心技術。
江蘇多維科技有限公司董事長薛松生博士應國家發展的需要，為了打破國外磁感測器晶片的壟斷現象，不斷引進世界先進的磁性晶片技術，致力於我國TMR薄膜磁阻感測器晶片的自主研發和生產。
由於磁性晶片在整個產業鏈中處於上游，技術難度大，利潤率高，故而國外壟斷現象較為嚴重。在世界範圍內，磁感測器晶片及其次級產品的年產值超過千億元人民幣，並以8%的年增長速度增長。2009年，中國磁性感測器晶片的市場交易額為30億元人民幣，並以每年超過35%的增長率增長。
薛松生博士從事的TMR薄膜磁阻感測器項目的建設，將會改變國內磁感測器晶片完全依賴進口的局面，填補國內高端磁感測器晶片產業的空白。該TMR薄膜磁阻感測器主要用於助聽器、特殊磁頭、電子羅盤、鏇轉磁性編碼器、磁柵尺、高精度低成本智慧型電錶、電流互感器、水錶、煤氣表、翻蓋和滑蓋手機、筆記本電腦、數位相機、攝像機、各類電子智慧型玩具開關、水錶和高速流量計、高溫感測器、模擬量感測器、角度感測器、高精度遊戲機控制器、磁電隔離器、固態繼電器、微電流檢測、高精度電流檢測（PA）、醫學生物監測及成像系統、智慧型微機電系統等。薛松生博士的TMR薄膜磁阻感測器項目，將會對中國磁感測器產業鏈的發展產生較大影響。
江蘇多維科技有限公司的目標是從產業鏈前端的核心技術開始，將國際先進的TMR磁性晶片技術套用於磁感測器領域，成為世界上第一個大規模生產高性能、低成本、低功耗的TMR磁感測器的企業，引領、主導磁感測器行業，並且在企業設立國家級的研發中心，建立磁感測產業園，發揮產業集聚效應，為當地打造上千億元的高新技術感測器產業。
基於磁感測器在能源、汽車、生物醫療、機械與工業控制、航空航天等領域有著廣泛的套用和巨大的市場，所以我國不斷加強對磁性材料和磁性感測器相關產業的支持。薛松生博士及其團隊將牢牢抓住這一良好時機，用TMR薄膜磁阻感測器晶片打造“十二五”期間的一個全新經濟成長點。
公司產品
江蘇多維科技有限公司將在TMR磁感測器產業化的道路上圍繞新型的TMR磁感測器晶片，建立世界一流的磁感測器產業集群，推動新型的TMR磁感測器的發展與套用，為我國建設世界先進水平的物聯網提供性能優越的高端磁感測器，並為新能源、汽車電子、先進制造業、消費電子、軍工和航空航天等領域提供強有力的技術支持和解決方案。
TMR晶片技術的開發套用可有效解決我國物聯網（智慧型電網、智慧型交通、智慧型家居安防）、消費電子、汽車及工業化製造及其一些特殊套用領域等對磁阻感測器微型化、數位化、智慧型化、多功能化、系統化、網路化的要求，實現了低成本、低功耗、高集成度、高回響頻率和高靈敏度。項目的產業化打破了國外對高端感測器晶片技術的壟斷，縮短了我國磁感測器與國際前沿技術的差距，將引領和主導我國磁感測器晶片行業的技術發展。
江蘇多維科技有限公司的產品主要包括TMR線性感測器、TMR開關感測器、TMR角度感測器和TMR電流感測器等8款產品。
晶圓晶片
TMR磁感測器晶片1、江蘇多維科技有限公司全球同步推出世界上首批高精度TMR線性磁場感測器
新型TMR 感測器動態範圍大、性能卓越、功耗更低，廣泛適用於多種工業類和消費類感測器套用
加利福尼亞州聖何塞和中國張家港市2011年12月14日電/美通社亞洲/ 精通隧道磁阻(TMR) 技術的磁感測器領先供應商 江蘇多維科技有限公司(MultiDimension Technology Co., Ltd., MDT)日前成功推出同屬一個系列的三種線性磁場感測器，型號分別為MMLD47F、MMLP57F 以及MMLP57H。這些磁場感測器產品在世界範圍內率先實現了反映磁感測器關鍵設計性能的諸項優異指標，包括+/-70 Oe 的寬廣動態範圍、低於0.1%滿量程磁場範圍的超低磁滯性、高達6 mV/V/Oe 的高靈敏度，以及低至5微瓦的功耗。這些性能指標是以前的任何一種磁場感測器都未曾達到的。這些產品的設計廣泛適用於多種工作環境下的工業類和消費類套用，包括磁場、電流和位置感測。
“MDT 全新的TMR 線性感測器為要求大動態範圍、高精度測量、高靈敏度、低功耗的套用提供了最佳選擇。在自身強大的專利技術組合和先進的製造設施的支持下，我們完全能夠將這些關鍵優勢實現於單個感測器的設計之中。這種優勢組合是前所未有的，同時也是包括各向異性磁阻(AMR)、巨磁阻(GMR) 或霍爾效應的現有磁感測器技術所不能實現的。MDT 是第一個將TMR 技術的優勢全面推向商業感測器市場的批量製造商，江蘇多維科技有限公司董事長兼首席執行官薛松生博士表示，“憑藉自身擁有的全球最先進的TMR 技術專業知識、批量生產能力、套用設計和技術支持，我們相信，MDT將為磁感測器行業帶來開創性機遇，並推動整個行業的增長，而這些機遇正是當今的市場所缺少的。”
MMLD47F/MMLP57F/MMLP57H 感測器採用6mm x 5mm x 1.7mm SOP8 封裝，以及較小的3mm x 3mm x 0.75mm DFN8封裝用於空間受限的設計。這些產品表現出低於0.1%滿量程的超低磁滯性，同時可在高達+/-70 Oe 的寬磁場範圍內工作，並且在-40到125攝氏度區間展現出優秀的溫度穩定性。設計的磁場靈敏度為3-6 mV/V/Oe，在1伏特電壓供電時的典型電流消耗為5-12.5微安。
2、江蘇多維科技推出用於智慧型流量計的TMR 磁開關感測器
採用TMR 技術的新型磁開關感測器為智慧型流量計和高端工業類套用提供更長的電池壽命和可靠的高速測量
美國加州聖何塞和中國江蘇張家港2012年1月17日電/美通社亞洲/ --江蘇多維科技有限公司 (MultiDimension Technology Co., Ltd. - MDT) 宣布推出世界上第一款TMR 磁開關感測器，用於電池供電的智慧型流量計，包括水錶、熱量表和氣體流量計。
這種新型磁開關感測器由多維科技的TMR 技術（隧道磁阻）支持，是包括接近開關、速度感測器和位置感測器的多種高性能工業類套用的最佳選擇。TMR 技術在磁碟驅動器行業中已經被證實是一種高性能、經濟有效、低功耗、且具有高可靠性的技術。MDT 是第一個在其多個產品系列中提供TMR 技術所有優勢的批量供應商。這些產品系列包括TMR 磁開關感測器、TMR 磁場感測器和TMR磁角度感測器。
多維科技董事長兼執行長薛松生博士表示：“MDT 的新型TMR 磁開關感測器為智慧型流量計帶來快速的測量、更長的電池壽命以及持續可靠的運行。我們全心致力於將TMR 技術的優勢帶到磁感測器市場，並通過推出產品和解決方案幫助我們的客戶取得成功。”
MMS103H 和MMS105H 磁開關感測器具有高達100kHz 的頻率回響，而電源電流可低至5微安。區別於必須採用間歇供電或休眠模式來減少功耗的同類產品，MDT 的磁開關感測器可以在持續運行狀態下實現低功耗。
重要特點：
˙具有CMOS 數字鎖存輸出的雙極型TMR 磁開關感測器
˙工作點和釋放點分別為+/-30 高斯(MMS103H) 和+/-50 高斯(MMS105H)
˙頻率回響高達100kHz的高速磁場測量
˙在3V電壓供電時低至5微安的功耗
˙持續運行以保證可靠測量
˙在-40到125攝氏度區間展現出優秀的溫度穩定性
˙TMR磁感測器和信號處理ASIC 集成於小型的SOT-23 或TO-92 封裝
薛博士稱，MDT 的TMR 技術涵蓋了AMR（各向異性磁阻）、GMR（巨磁阻）、霍爾效應和乾簧管等現有磁感測器技術的主要優點，並克服了這些技術的重要局限性。因此，MDT 的TMR 磁感測器將高頻響、低功耗、高靈敏度、寬測量間隙、耐用性與持久性獨特地結合於一身。
3、多維科技推出兩款磁敏角度感測器
江蘇多維科技有限公司(簡稱MDT)宣布推出兩款TMR(隧道磁阻)磁敏角度感測器，可廣泛用於各類工業感測器套用，包括鏇轉編碼器、速度感測器、非接觸式電位器以及用於直流無刷電機(BLDC)的鏇轉位置控制器。
MMA253F/MMA153FTMR磁敏角度感測器在設計時利用了MDT獨創的TMR感測器技術和智慧財產權，可進行360度全方位測量，其輸出信號振幅高且穩定，測量間距的公差也較大。MDT的TMR磁敏角度感測器降低了信號處理電路的複雜性。
多維科技董事長兼執行長薛松生博士表示：“我們全心致力於為客戶提供TMR感測器的各項技術優勢，並以多種服務方式最大限度地滿足客戶需求。除了供應TMR磁感測器晶片之外，我們還可以按需提供完整的系統解決方案。我們可以為大批量訂購的客戶量身定製TMR感測器晶圓，並與客戶自有的ASIC(專用積體電路)技術實現集成。”
MDT新推出的TMR磁敏角度感測器功率低、精度高且輸出信號穩定，從而降低了鏇轉編碼器的整體系統成本。它們可方便地與模擬或數字電路相集成。
薛博士稱，MDT新推出的TMR磁敏角度感測器功率低、精度高且輸出信號穩定，從而降低了鏇轉編碼器的整體系統成本。它們可方便地與模擬或數字電路相集成。
MDT的TMR感測器技術結合了AMR(各向異性磁阻)、GMR(巨磁阻)和霍爾效應(HallEffect)等現有磁感測器技術的主要優點，同時克服了上述技術的局限性，包括信號靈敏度低(霍爾、AMR和GMR)和複雜的360度測量設計(AMR)。
主要特徵360度測量和雙軸sine/cosine輸出(MMA253F)單軸180度測量(MMA153F)輸出信號高於供電電壓的90%，無需放大耗電量非常低，在1伏電壓下，電流僅為7微安高精度(角度誤差為1度)和高解析度(定製電路的解析度可達12位)測量間距的允許公差範圍較大，支持更加靈活的多種實現方案小型LGA8和SOP8封裝
MMA253F/MMA153FTMR磁感測器可立即提供樣品。用戶還能獲得評估工具包MMA253F-EVL，對MMA253F感測器的電磁特性進行評估。MMA253F-EVL工具包提供LCD顯示器、USB接口以及適用於絕對式或增量式鏇轉編碼器的12位數字輸出。
TMR磁感測器簡介
磁感測器廣泛用於現代工業和電子產品中以感應磁場強度來測量電流、位置、方向等物理參數。在現有技術中，有許多不同類型的感測器用於測量磁場和其他參數，例如採用霍爾（Hall）元件，各向異性磁電阻（Anisotropic Magnetoresistance, AMR）元件或巨磁電阻（Giant Magnetoresistance, GMR）元件為敏感元件的磁感測器。
以霍爾元件為敏感元件的磁感測器通常使用聚磁環結構來放大磁場，提高霍爾輸出靈敏度，從而增加了感測器的體積和重量，同時霍爾元件具有功耗大，線性度差的缺陷。AMR元件雖然其靈敏度比霍爾元件高很多，但是其線性範圍窄，同時以AMR為敏感元件的磁感測器需要設定set/reset線圈對其進行預設-復位操作，造成其製造工藝的複雜，線圈結構的設定在增加尺寸的同時也增加了功耗。以GMR元件為敏感元件的磁感測器較之霍爾電流感測器有更高的靈敏度，但是其線性範圍偏低。
TMR（Tunnel Magnetoresistance）元件是近年來開始工業套用的新型磁電阻效應感測器，其利用的是磁性多層膜材料的隧道磁電阻效應對磁場進行感應，比之前所發現並實際套用的AMR元件和GMR元件具有更大的電阻變化率。我們通常也用磁隧道結（Magnetic Tunnel Junction, MTJ）來代指TMR元件，MTJ元件相對於霍爾元件具有更好的溫度穩定性，更高的靈敏度，更低的功耗，更好的線性度，不需要額外的聚磁環結構；相對於AMR元件具有更好的溫度穩定性，更高的靈敏度，更寬的線性範圍，不需要額外的set/reset線圈結構；相對於GMR元件具有更好的溫度穩定性，更高的靈敏度，更低的功耗，更寬的線性範圍。
表1是霍爾元件、AMR元件、GMR元件以及TMR元件的技術參數對比，可以更清楚直觀的看到各種技術的優劣：
表1：磁感測技術參數對比
| ​ | 功耗 (mA) | 尺寸 (mm) | 靈敏度 (mV/V/Oe) | 工作範圍 (Oe) | 解析度 (mOe) | 溫度特性 (℃) |
| Hall | 5 - 20 | 1×1 | 0.05 | 1 - 1000 | 500 | <150 |
| AMR | 1 - 10 | 1×1 | 1 | 0.001 - 10 | 0.1 | <150 |
| GMR | 1 - 10 | 2×2 | 3 | 0.1 - 30 | 2 | <150 |
| TMR | 0.001 – 0.01 | 0.5×0.5 | 20 | 0.001 - 200 | 0.1 | <200 |
圖1：MTJ元件結構原理圖
圖2：MTJ元件的透射電鏡圖圖1是一個MTJ元件的結構原理圖。MTJ元件由釘扎層（Pinning Layer）、隧道勢壘層（Tunnel Barrier）、自由層（Free Layer）構成。釘扎層由鐵磁層（被釘扎層, Pinned Layer）和反鐵磁層（AFM Layer）構成，鐵磁層和反鐵磁層之間的交換耦合作用決定了鐵磁層的磁矩方向；隧道勢壘層通常由MgO或Al2O3構成，位於鐵磁層的上部。鐵磁層位於隧道勢壘層的上部。如圖所示的箭頭分別代表被釘扎層和自由層的磁矩方向。被釘扎層的磁矩在一定大小的磁場作用下是相對固定的，自由層的磁矩相對於被釘扎層的磁矩是相對自由且可鏇轉的，隨外場的變化而發生翻轉。各薄膜層的典型厚度為0.1 nm到100 nm之間。圖2是MTJ元件的透射電鏡（Transmission Electron Microscope, TEM）圖。
底電極層（Bottom Conducting Layer）和頂電極層（Top Conducting Layer）直接與相關的反鐵磁層和自由層電接觸。電極層通常採用非磁性導電材料，能夠攜帶電流輸入歐姆計，歐姆計適用於已知的穿過整個隧道結的電流，並對電流（或電壓）進行測量。通常情況下，隧道勢壘層提供了器件的大多數電阻，約為1000歐姆，而所有導體的阻值約為10歐姆。底電極層位於絕緣基片（Insulating Layer）上方，絕緣基片要比底電極層要寬，且位於其他材料構成的底基片（Body Substrate）的上方。底基片的材料通常是矽、石英、耐熱玻璃、GaAs、AlTiC或者是能夠於晶圓集成的任何其他材料。矽由於其易於加工為積體電路（儘管磁性感測器不總是需要這種電路）成為最好的選擇。
圖3：MTJ元件的理想回響曲線圖3所示的是在理想情況下的MTJ元件的回響曲線。在理想狀態下，磁電阻R隨外場H的變化是完美的線性關係，同時沒有磁滯（在實際情況下，磁電阻的回響曲線隨外場變化具有滯後的現象，我們稱之為磁滯。磁電阻的回響曲線為一個迴路，通常作為套用的磁電阻材料的磁滯很小，在實際使用中可以看做一個完美的線性曲線）。在現實套用的感測器領域，由於磁感測設計的制約以及材料的缺陷，這條曲線會更彎曲。本發明涉及了感測器的設計、結構以及能夠生產實施的工序，該感測器具有卓越的工作感應，在工作區域內同時具有高線性度、低磁滯、高靈敏度的特點（即磁電阻回響曲線斜率大）。
R-H曲線具有低阻態RL和高阻態RH。其高靈敏度的區域是在零場附近，感測器的工作區間位於零場附近，約為飽和場之間1/3的區域。回響曲線的斜率和感測器的靈敏度成正比。如圖3所示，零場切線和低場切線以及高場切線相交於點（-Hs+Ho)和點（Hs+Ho），可以看出，回響曲線不是沿H = 0的點對稱的。Ho是典型的偏移場。Ho值通常被稱為“橘子皮效應（Orange-peel Coupling）”或“奈爾耦合（Néel Coupling）”，其典型值為1到40 Oe。其與磁電阻元件中鐵磁性薄膜的結構和平整度有關，依賴於材料和製造工藝。Hs被定量地定義為線性區域的切線與正負飽和曲線的切線的交點對應的值，該值是在回響曲線相對於Ho點的不對稱性消除的情況下所取的。圖3中，白色箭頭代表自由層磁矩方向，黑色箭頭代表釘扎層磁矩方向，磁電阻回響曲線隨自由層磁矩和被釘扎層磁矩之間角度的變化而變化：當自由層磁矩與釘扎層磁矩反平行時，曲線對應高阻態RH；當自由層磁矩與釘扎層磁矩平行時，曲線對應低阻態RL；當自由層磁矩與釘扎層磁矩垂直時，阻值是位於RL和RH之間的中間值，該區域是理想的線性磁感測器的“工作點”。
圖3的內插圖是另一個磁電阻R與外場H的回響曲線圖，該磁電阻沿感測器的法線鏇轉了180°。在同一外場H的作用下，該磁電阻的回響曲線與主圖對應的磁電阻的回響曲線呈相反的變化趨勢。主圖對應的磁電阻和鏇轉180°設定的磁電阻可以構造電橋，這被證明比其他可能的方法輸出值更大。
電橋可以用來改變磁電阻感測器的信號，使其輸出電壓便於被放大。這可以改變信號的噪聲，取消共模信號，減少溫漂或其他的不足。MTJ元件可以連線構成惠斯通電橋或其他電橋。
圖3：MTJ推挽半橋感測器結構圖圖3是一個典型的MTJ推挽半橋感測器結構。沿感測器的法線鏇轉180°排列的兩個MTJ磁電阻構成了半橋結構，其具有3個外接焊盤（Contact Pad），依次為：偏置電壓（Vbias）、中心點VOUT以及接地點（GND），橋式電路可通過焊盤進行電連，穩恆電壓Vbias施加於焊盤Vbias端和GND端。在同一外場H的作用下，一個磁電阻的阻值增加的同時另一個的阻值會隨之降低，施加相反方向的外場會使一個磁電阻的阻值降低的同時另一個的阻值會隨之增加，使兩個磁電阻測量外場有相反的回響—— 一個阻值增加另一個阻值降低——這可以增加感測器的靈敏度，因此被稱為“推挽式”橋式電路。
推挽半橋感測器的輸出電壓可以通過很多已知的方法進行測量，例如在V1和GND焊盤之間連線電壓表，V1和GND之間的電位差（V1-GND）就是輸出電壓，其典型的輸出曲線的模擬結果如圖4所示。
圖4：MTJ推挽半橋感測器的輸出曲線MTJ電橋的輸出曲線為模擬信號，可以通過設定一個專用的ASIC晶片對模擬信號進行處理，可根據用途輸出數位訊號。
巨磁電阻效應的發現者法國科學家阿爾貝·費爾（Albert Fert）和德國科學家彼得·格林貝格爾（Peter Andreas Grünberg）由於其對現代磁記錄和工業領域的巨大貢獻而獲得2007年諾貝爾物理學獎，作為GMR元件的下一代技術，TMR（MTJ）元件已完全取代GMR元件，被廣泛套用於硬碟磁頭領域。相信TMR磁感測技術將在工業、生物感測、磁性隨機存儲（Magnetic random access Memory, MRAM）等領域有極大的發展與貢獻。
磁感測產業園
目前張家港保稅區管委會正與江蘇多維科技有限公司合作，以多維科技感測晶片項目為切入點，依託公司的人才及技術優勢，通過大力投入，重點扶持磁感測器全產業鏈發展，引進上下游核心企業，建設一個屬於中國的世界級磁感測器研發和製造基地。
磁感測產業園位於張家港保稅區區內，規劃用地270畝，氛圍晶片生產區、晶片研發區、產業基地綜合管理大樓及物流服務區。
