AMR(各向异性磁阻)线性磁阻传感器,即是利用AMR效应的一种磁场传感器。如今,得益于微电子技术的发展,特别是薄膜技术的发展,各向异性磁阻传感器与其它基于半导体Hall效应或巨磁阻效应的传感器比较,具有高探测灵敏度、高温度稳定性以及低廉的价格等优势,特别适合量大面广的市场场合。目前主流的AMR磁场传感器主要是国外生产,国内尚未出现大批量的商用产品。本文主要通过优化基于Barber电极的AMR线性磁阻传感器,来获得高性能的磁场传感器。首先通过电磁学有限元的模型,对不同Barber电极角度和间距偏置的AMR线性磁阻传感单元的电流和磁场分布进行了仿真计算,首先利用偏微分方程求解软件Fenics仿真计算了当磁阻层中磁矩转动180°时,传感单元两端的电流输出变化。发现在固定电极间距为10μm,改变电极角度从30°到60°,每5°一个尺寸点时。器件在40°和55°有相对较好线性度分别为0.5%和0.8%。在固定电极角度为45°,改变电极间距从10μm到22μm,每2μm为一尺寸点时。结果显示在电极间距为10μm和12μm有相对较好的线性度分别为1%和1.2%。接着利用有限元数值仿真软件COMSOL Multiphysics对器件进行了电流密度分布,电流角度分布和自偏置场的仿真分析。发现均匀的电流密度主要分布在电极角度50°以上,电极间距16μm以上的器件尺寸点中,而电流偏转角度接近45°的区域在电极角度40°以下,电极间距16μm以下的区域。因此可以预料到的是器件的输出特性并不是随着几何尺寸而单调变化的。然后对器件磁阻层中的自偏置磁场做了仿真计算。发现横向磁场最大时达到了0.66 Oe/mA,对于工作区间在±6Oe的磁场大小的器件,这将影响器件的使用。但器件在电极角度小于45°和电极间距小于12μm时,横向自偏置磁场相对较小,约为0.3 Oe/mA。为研究多种尺寸点组合的器件的实际性能,对传感器的图形作出了晶圆级阵列排布的设计,并研究制备工艺,发现在制备Barber电极层时,腐蚀和刻蚀工艺较难制备出晶圆级的完整器件图案。在剥离工艺下制备出了与设计尺寸误差在5%以内的器件。最后对制得的部分传感器进行了测试,测试了在电极间距为12μm时,电极角度分别为40°,45°,50°,55°的器件,在电极角度为60°时,电极间距为10μm,12μm,14μm,16μm时的器件。根据测试结果发现器件的相关参数(线性度,灵敏度,自偏置磁场)对于电极角度的依赖性要大于电极间距。并且与仿真结果一致的是器件在电极间距为12μm,电极角度为40°时相对有有最好的灵敏度0.074 mV/V/Oe和线性度1.1%。并且我们制得的线性磁阻传感器在线性度上要优于国外同类产品HMC1022。