红外传感器以及包括红外传感器的电子设备的制作方法 专利技术说明

测量装置的制造及其应用技术红外传感器以及包括红外传感器的电子设备1.相关申请的交叉引用2.本技术基于并要求于2021年12月31日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请no.10-2021-0194549的优先权，该申请的公开通过全文引用合并于此。技术领域3.本公开涉及长波长红外传感器以及电子设备。背景技术：4.存在两种类型的长波长红外(lwir)传感器：量子型红外传感器和热型红外传感器。量子型传感器使用半导体材料的光电导现象，并具有优异的量子效率，且在非常低的温度下操作，因此热噪声小，因此量子型传感器具有优异的检测率和噪声等效温差(netd)特性。然而，响应于红外线的区域依赖于能隙来确定，操作温度接近液氮温度，并且存在为了这些特性必须保持真空的缺点。由于量子型传感器非常昂贵，因此量子型传感器主要用于军事目的而不是民用目的。5.存在依赖于驱动原理和材料的若干类型的热式传感器。例如，辐射热计传感器使用材料的电阻依赖于温度而变化的原理；热释电和铁电传感器使用材料的极化依赖于温度的变化；以及热电堆传感器使用电动势依赖于温度的变化。双金属传感器使用长度依赖于温度的变化。技术实现要素：6.提供了一种长波长红外传感器，其中将热高效地传递到具有反平行状态的磁阻元件。7.提供了一种降低制造成本和制造时间的长波长红外传感器。8.然而，要解决的问题不限于上述公开。9.附加方面部分地将在接下来的描述中阐述，且部分地将通过该描述而变得清楚，或者可以通过对本公开的实施例的实践来获知。10.根据本公开的一方面，一种长波长红外传感器包括：第一磁阻单元；第二磁阻单元；以及光吸收层，吸收光并发射热，其中，第一磁阻单元包括彼此电连接的第一磁阻元件和第二磁阻元件，其中，第二磁阻单元包括彼此电连接的第三磁阻元件和第四磁阻元件，其中，第一磁阻元件和第三磁阻元件各自具有磁化方向的反平行状态，其中，第二磁阻元件和第四磁阻元件各自具有磁化方向的平行状态，并且其中，第一磁阻元件通过第二磁阻元件电连接到第三磁阻元件。11.第一磁阻元件可以包括第一下磁性层、设置在第一下磁性层和光吸收层之间的第一上磁性层、以及设置在第一下磁性层和第一上磁性层之间的第一隧穿势垒，并且其中，第二磁阻元件包括第二下磁性层、设置在第二下磁性层和光吸收层之间的第二上磁性层、以及设置在第二下磁性层和第二上磁性层之间的第二隧穿势垒，其中，第一上磁性层的磁化方向与第一下磁性层的磁化方向反平行，并且其中，第二上磁性层的磁化方向与第二下磁性层的磁化方向平行。12.长波长红外传感器还可以包括将第上磁性层电连接到第二上磁性层的上导线。13.第一上磁性层和第二上磁性层可以各自具有可变的磁化方向，并且第一下磁性层和第二下磁性层可以各自具有固定的磁化方向。14.第一上磁性层和第二上磁性层可以各自具有固定的磁化方向，并且第一下磁性层和第二下磁性层可以各自具有可变的磁化方向。15.长波长红外传感器还可以包括将第一下磁性层电连接到第二下磁性层的下导线。16.基于通过第一磁阻元件、第二磁阻元件、第三磁阻元件和第四磁阻元件中全部磁阻元件的复位信号，第一磁阻元件和第三磁阻元件可以具有反平行状态，并且其中，第二磁阻元件和第四磁阻元件具有平行状态。17.第一磁阻元件、第二磁阻元件、第三磁阻元件和第四磁阻元件中的每一个可以包括下磁性层、设置在下磁性层和光吸收层之间的上磁性层、以及设置在下磁性层和上磁性层之间的隧穿势垒层，其中，在第一磁阻元件和第三磁阻元件中的每一个中，上磁性层的磁化方向与下磁性层的磁化方向反平行，并且其中，在第二磁阻元件和第四磁阻元件中的每一个中，上磁性层的磁化方向与下磁性层的磁化方向平行。18.长波长红外传感器还可以包括：第一上导线和第二上导线，其中，第一上导线将第一磁阻元件的上磁性层电连接到第二磁阻元件的上磁性层，并且第二上导线将第三磁阻元件的上磁性层电连接到第四磁阻元件的上磁性层；以及下导线，将第二磁阻元件的下磁性层电连接到第三磁阻元件的下磁性层。19.长波长红外传感器还可以包括：第一下导线和第二下导线，其中，第一下导线将第一磁阻元件的下磁性层电连接到第二磁阻元件的下磁性层，并且第二下导线将第三磁阻元件的下磁性层电连接到第四磁阻元件的下磁性层；以及上导线，将第二磁阻元件的上磁性层电连接到第三磁阻元件的上磁性层。20.第一磁阻单元和第二磁阻单元之间的距离可以是约100纳米(nm)至约3微米(μm)。21.光吸收层的厚度可以是约3μm至约5μm。22.长波长红外传感器还可以包括设置在光吸收层和第一磁阻元件之间的传热过孔。23.光吸收层可以包括多个层，并且传热过孔和光吸收层的多个层中的最下层可以形成单一结构。24.光吸收层可以与第一磁阻元件间隔开，并且光吸收层和第一磁阻元件之间的分离距离可以是约1μm或更小。25.光吸收层可以与第一磁阻元件直接接触。26.第一磁阻元件和第二磁阻元件之间的距离可以是约100nm至约3μm。27.长波长红外传感器还可以包括反射层，所述反射层设置在光吸收层相对于第一磁阻元件和第二磁阻元件的对侧上。28.根据本公开的一方面，一种长波长红外传感器包括：多个磁阻单元；以及光吸收层，吸收光并发射热，其中，多个磁阻单元中的每个磁阻单元包括具有磁化方向的反平行状态的第一磁阻元件和具有磁化方向的平行状态的第二磁阻元件，其中，多个磁阻单元串联电连接，并且其中，基于施加到多个磁阻单元中的位于多个磁阻单元的一端处的磁阻单元的第一磁阻元件的复位信号，对于每个磁阻单元而言，第一磁阻元件具有磁化方向的反平行状态，并且第二磁阻元件具有磁化方向的平行状态。29.根据本公开的一方面，一种电子设备包括：长波长红外传感器；以及处理器，控制长波长红外传感器的操作，并且存储和输出长波长红外传感器生成的信号，其中，长波长红外传感器包括：第一磁阻单元；第二磁阻单元；以及光吸收层，吸收光并发射热，其中，第一磁阻单元包括彼此电连接的第一磁阻元件和第二磁阻元件，其中，第二磁阻单元包括彼此电连接的第三磁阻元件和第四磁阻元件，其中，第一磁阻元件和第三磁阻元件各自具有磁化方向的反平行状态，其中，第二磁阻元件和第四磁阻元件各自具有磁化方向的平行状态，并且其中，第一磁阻元件通过第二磁阻元件电连接到第三磁阻元件。30.根据本公开的一方面，一种长波长红外传感器包括：光吸收层；多个像素，多个像素中的每个像素包括多个磁阻单元，多个磁阻单元中的每个磁阻单元包括第一磁阻元件和第二磁阻元件；以及多个导热过孔，多个导热过孔中的每个导热过孔将光吸收层的一部分热连接到多个像素中的相应像素，其中，每个第一磁阻元件和每个第二磁阻元件包括具有固定的磁化方向的钉扎磁性层和包括可变的磁化方向的自由磁性层。31.多个导热过孔中的每个导热过孔可以热连接到相应像素的相应第一磁阻元件。32.多个像素中的第一像素的第一磁阻元件可以电连接到复位信号，并且多个像素中的最后一个像素的第二磁阻元件可以电连接到输出信号。33.多个像素可以串联电连接，使得除了第一像素之外的每个像素的第一磁阻元件电连接到多个像素中的在前像素的第二磁阻元件，并且除了最后像素之外的每个像素的第二磁阻元件可以电连接到多个像素中的在后像素的第一磁阻元件。附图说明34.根据以下结合附图的描述，本公开的某些实施例的上述和其它方面、特征以及优点将更清楚，在附图中：35.图1是根据实施例的长波长红外传感器的示意性框图；36.图2示出了图1的长波长红外传感器的像素作为示例；37.图3是根据实施例的长波长红外传感器的截面图；38.图4和图5是用于说明图3的长波长红外传感器的读出操作方法的电路图；39.图6示出了依赖于磁阻元件的温度的输出电压的图；40.图7是用于说明图3的长波长红外传感器的复位操作方法的电路图；41.图8至图15是示出了制造图3的长波长红外传感器的方法的截面图；42.图16是根据实施例的长波长红外传感器的截面图；43.图17是根据实施例的长波长红外传感器的截面图；44.图18是示出了包括长波长红外传感器的电子设备的示例的框图；45.图19是示意性地示出了图18的相机模块的框图；以及46.图20至图29是示出了根据实施例的应用了图像传感器的电子设备的各种示例的图。具体实施方式47.现在将详细参考实施例，在附图中示出了实施例的示例，其中，贯穿附图类似的附图标记指代类似的元件。在这点上，实施例可以具有不同形式，并且不应当被解释为受限于本文所阐明的描述。因此，下面仅通过参考附图描述实施例，以说明各个方面。如本文中所使用的术语“和/或”包括关联列出项目中的一个或多个的任何和所有组合。诸如“...中的至少一个”之类的表述当在元件列表之后时修饰整个元件列表，而不是修饰列表中的单独元件。48.在下文中，将参考附图详细地描述本公开的实施例。在附图中，相同的附图标记指代相同的组件，并且为了清楚和便于描述，附图中每个组件的尺寸可能被放大。同时，以下描述的实施例是仅是示例，并且可以根据这些实施例进行各种修改。49.在下文中，描述为“在...上”的表述可以包括通过接触直接“在...上”的表述以及非接触的“在...上”的表述。50.除非上下文另外明确指出，否则单数表述包括复数表述。此外，当一部分“包括”一组件时，除非另有说明，否则意味着还可以包括其他组件，而不是排除其他组件。51.此外，说明书中描述的诸如“...部分”之类的术语意味着处理至少一个功能或操作的部分。52.在下文中，“a、b和c中的至少一个”应该被理解为“仅包括a”、“仅包括b”、“仅包括c”、“包括a和b”、“包括a和c”、“包括b和c”或“包括a、b和c”。53.图1是根据示例实施例的长波长红外传感器的示意性框图。图2示出了图1的长波长红外传感器的像素1110作为示例。54.参照图1，长波长红外传感器1000可以包括像素阵列1100、时序控制器1010、行解码器1020和输出电路1030。像素阵列1100可以包括沿多个行和列二维布置的多个像素1110。可以以各种方式实现多个像素1110的布置。55.参照图2，像素1110可以包括多个磁阻单元mu。在示例中，像素1110的尺寸可以是约5微米(μm)至约25μm。尽管示出了以3×3形式布置的磁阻单元mu，但这是示例。磁阻单元mu的布置形式可以根据需要确定。每个磁阻单元mu可以包括彼此电连接的第一磁阻元件mr1和第二磁阻元件mr2。例如，第一磁阻元件mr1和第二磁阻元件mr2可以是磁隧穿结(mtj)元件。第一磁阻元件mr1和第二磁阻元件mr2中的每一个可以具有约30纳米(nm)至约1000nm的尺寸。第一磁阻元件mr1和第二磁阻元件mr2中的每一个可以包括具有固定磁化方向的钉扎层、具有可变磁化方向的自由层以及设置在钉扎层和自由层之间的隧穿势垒层。稍后将描述第一磁阻元件mr1和第二磁阻元件mr2的详细结构。在本公开中，包括具有反平行磁化方向的自由层和钉扎层的磁阻元件被称为具有反平行状态的磁阻元件，并且包括具有彼此平行的磁化方向的自由层和钉扎层的磁阻元件被称为具有平行状态的磁阻元件。在本公开中，平行和反平行不仅可以包括完全平行和反平行，还可以包括基本平行和反平行。第一磁阻元件mr1和第二磁阻元件mr2可以具有不同的磁化状态。当第一磁阻元件mr1具有反平行状态时，第二磁阻元件mr2可以具有平行状态，并且当第一磁阻元件mr1具有平行状态时，第二磁阻元件mr2可以具有反平行状态。56.具有反平行状态的磁阻元件可以具有比具有平行状态的磁阻元件更大的电阻。具有反平行状态的磁阻元件可以具有温度依赖性，其中磁化方向依赖于温度而改变。例如，具有反平行状态的磁阻元件的自由层在低温下具有与钉扎层的磁化方向反平行的磁化方向，但随着温度增加，自由层的磁化方向可以在平行于钉扎层的磁化方向的方向上倾斜。具有反平行状态的磁阻元件的温度依赖性可以表示为电阻的温度系数(tcr)。具有反平行状态的磁阻元件的电阻可以随着磁阻元件的温度增加而减小。例如，具有反平行状态的磁阻元件的每单位温度的电阻变化量可以是约0.15％/k至约0.3％/k。具有平行状态的磁阻元件的电阻可以基本不具有温度依赖性。57.具有反平行状态的磁阻元件可以通过具有平行状态的磁阻元件串联连接。具有反平行状态的多个磁阻元件的串联连接可以指代例如具有第一磁化方向的一个磁阻元件的磁性层与具有与第一磁化方向不同的第二磁化方向的另一磁阻元件的磁性层之间的电连接。具有平行状态的磁阻元件可以用作连接具有反平行状态的磁阻元件的导线。当具有反平行状态的多个磁阻元件串联连接时，像素1110的每温度的电阻变化量可以与所连接的磁阻元件的数量成比例增加。稍后将描述详细的连接方面。由于磁阻元件的尺寸(约30nm至约1000nm)小于像素的尺寸(约5μm至约25μm)，因此多个磁阻单元可以布置在单元像素中。此外，多个磁阻元件中的每一个可以具有与所需特性不同的特性误差。特性误差可以是生成噪声的因素。如在本公开中串联连接多个磁阻元件时，由于特性误差生成的噪声的幅度等于由多个磁阻元件所引起的平均噪声除以串联连接的磁阻元件的数量。因此，可以减少由多个磁阻元件的特性误差所引起的噪声。58.稍后将描述的光吸收层可以吸收光(例如，长波长红外线)以生成热。由于具有反平行状态的磁阻元件的温度通过热而增加，因此具有反平行状态的磁阻元件的电阻可以减小。具有平行状态的磁阻元件的温度可以通过热而增加，但是具有平行状态的磁阻元件可以具有恒定的电阻，这是因为具有平行状态的磁阻元件基本不具有温度依赖性。59.第一导线cl1可以设置在磁阻单元mu中的每一个中的第一磁阻元件mr1和第二磁阻元件mr2之间。第一导线cl1可以将磁阻单元mu中的每一个中的第一磁阻元件mr1电连接到第二磁阻元件mr2。第一导线cl1可以以稍后将描述的方式连接第一磁阻元件mr1和第二磁阻元件mr2的下磁性层或上磁性层。60.第二导线cl2可以设置在不同磁阻单元mu中的第二磁阻元件mr2和第一磁阻元件mr1之间。第二导线cl2可以将不同磁阻单元mu中的第二磁阻元件mr2电连接到第一磁阻元件mr1。第二导线cl2可以连接与连接到第一导线cl1的磁性层相对的磁性层。例如，当第一导线cl1连接下磁性层时，第二导线cl2连接上磁性层。例如，当第一导线cl1连接上磁性层时，第二导线cl2连接下磁性层。61.可以将读出信号或复位信号施加到设置在磁阻单元mu的一端处的磁阻单元mu。例如，读出信号可以是用于长波长红外传感器1000执行读出操作的电流信号。例如，复位信号可以是用于将第一磁阻元件mr1和第二磁阻元件mr2初始化为反平行状态或平行状态的电流信号。可以从设置在磁阻单元mu的另一端处的磁阻单元mu测量输出信号。例如，输出信号可以是输出电压信号。可以基于输出信号来测量长波长红外线的强度。62.返回参照图1，行解码器1020响应于从时序控制器1010输出的行地址信号来选择并控制像素阵列1100的行中的一行。行解码器1020可以将读出信号和用于复位所选行的复位信号发送到所选行。读出信号和复位信号可以与施加到磁阻单元mu的读出信号和复位信号基本相同。63.输出电路1030可以包括列解码器、积分器和模数转换器(adc)。列解码器可以选择列。输出电路1030以列为单位测量沿所选行布置的像素阵列1100的输出信号。64.积分器可以累积输出信号并向adc提供所累积的信号。adc可以将所累积的电压转换为数字电压值，并输出转换后的电压。因此，从adc输出的信号可以表示为随时间逐步增加的阶跃函数。可以设置多个或一个adc。例如，多个adc可以在列解码器和列之间为每一列分别设置，并且可以将一个adc提供给列解码器的输出端子。65.时序控制器1010、行解码器1020和输出电路1030可以实现为单个芯片或单独的芯片。在示例中，用于处理通过输出电路1030输出的图像信号的图像处理器可以与时序控制器1010、行解码器1020和输出电路1030一起实现为单个芯片。66.图3是根据示例实施例的长波长红外传感器的截面图。67.参照图3，可以提供衬底100。衬底100可以是其上形成有电子元件和布线的半导体衬底。例如，衬底100可以包括硅(si)、锗(ge)或硅锗(sige)。衬底100可以是用于控制长波长红外传感器10的读出集成电路(roic)衬底。例如，衬底100可以包括参照图1和图2描述的时序控制器1010、行解码器1020和输出电路1030。电子元件和布线将复位信号或读出信号施加到稍后将描述的磁阻元件mr1和mr2，并且可以向输出电路发送从磁阻元件mr1和mr2生成的输出信号。68.第一焊盘102和第二焊盘104可以设置在衬底100上。第一焊盘102和第二焊盘104可以电连接到安装在衬底100上的不同金属线。第一焊盘102和第二焊盘104可以包括导电材料。例如，第一焊盘102和第二焊盘104可以包括以下至少一种：氮化钛(tin)、铂(pt)、钯(pd)、钨(w)、钛(ti)、铝(al)、镍(ni)、钼(mo)、铜(cu)和金(au)。69.反射层106可以设置在衬底100上。反射层106可以反射穿过稍后将描述的光吸收层152的光，并将反射光提供回光吸收层152。因此，光吸收层152的长波长红外吸收率可以增加。反射层106可以设置在第一焊盘102和第二焊盘104之间，并与第一焊盘102和第二焊盘104中的至少一个间隔开。反射层106可以包括金属。例如，反射层106可以包括以下至少一种：氮化钛(tin)、铂(pt)、钯(pd)、钨(w)、钛(ti)、铝(al)、镍(ni)、钼(mo)、铜(cu)和金(au)。在示例中，反射层106可以包括与第一焊盘102和第二焊盘104基本相同的材料。在示例中，反射层106可以在形成第一焊盘102和第二焊盘104时一起形成。然而，如果需要，可以不设置反射层106。70.第一绝缘层108可以设置在衬底100上。第一绝缘层108可以覆盖第一焊盘102、第二焊盘104和反射层106。例如，第一绝缘层108可以包括sio2、al2o3、hfo2和sixny中的至少一种。第一绝缘层108的厚度可以是约0.5μm至约1μm。71.第一过孔112可以设置在第一焊盘102上。第一过孔112可以穿过第一绝缘层108。例如，第一过孔112可以在第二方向dr2上延伸。第一过孔112可以包括导电材料。例如，第一过孔112可以包括以下至少一种：氮化钛层(tin)、铂(pt)、钯(pd)、钨(w)、钛(ti)、铝(al)、镍(ni)、镍铬(nicr)合金、铜(cu)和金(au)。第一过孔112可以将第一焊盘102电连接到稍后将描述的第一下导线122。例如，第一过孔112可以直接接触第一焊盘102和第一下导线122。72.第二过孔114可以设置在第二焊盘104上。第二过孔114可以穿过第一绝缘层108。例如，第二过孔114可以在第二方向dr2上延伸。第二过孔114可以包括导电材料。例如，第二过孔114可以包括以下至少一种：氮化钛层(tin)、铂(pt)、钯(pd)、钨(w)、钛(ti)、铝(al)、镍(ni)、镍铬(nicr)合金、铜(cu)和金(au)。第二过孔114可以将第二焊盘104电连接到稍后将描述的第三下导线126。例如，第二过孔114可以直接接触第二焊盘104和第三下导线126。73.磁阻单元mu1、mu2和mu3可以设置在第一绝缘层108上。示出了三个磁阻单元mu1、mu2和mu3，但这些是示例。磁阻单元的数量可以根据需要确定。磁阻单元可以布置成各种形状。例如，磁阻单元可以以3×3形式布置在衬底100上，如图2所示。在下文中，三个磁阻单元mu1、mu2和mu3可以被分别称为第一磁阻单元mu1、第二磁阻单元mu2和第三磁阻单元mu3。磁阻单元mu1、mu2和mu3之间的距离可以是约100nm至约3μm。74.第一磁阻单元mu1、第二磁阻单元mu2和第三磁阻单元mu3中的每一个可以包括第一磁阻元件mr1和第二磁阻元件mr2。第一磁阻元件mr1和第二磁阻元件mr2之间的距离可以是约100nm至约3μm。第一磁阻元件mr1和第二磁阻元件mr2可以分别包括下磁性层lm1和lm2、上磁性层um1和um2以及隧穿势垒层tb1和tb2。下磁性层lm1和lm2、上磁性层um1和um2以及隧穿势垒层tb1和tb2可以被称为mtj。下磁性层lm1和lm2、隧穿势垒层tb1和tb2以及上磁性层um1和um2可以在垂直于衬底100的上表面的第二方向dr2上布置。第一磁阻元件mr1和第二磁阻元件mr2中的每一个的宽度可以是约30nm至约1000nm。75.下磁性层lm1和lm2以及上磁性层um1和um2可以具有水平或垂直磁化方向。水平磁化方向可以指代平行于衬底100的上表面的磁化方向。垂直磁化方向可以指垂直于衬底100的上表面的磁化方向。下磁性层lm1和lm2可以是具有固定磁化方向的钉扎层或具有可变磁化方向的自由层。当下磁性层lm1和lm2是钉扎层时，上磁性层um1和um2可以是自由层。当下磁性层lm1和lm2是自由层时，上磁性层um1和um2可以是钉扎层。为了简化说明，下面将描述下磁性层lm1和lm2是钉扎层并且上磁性层um1和um2是自由层的实施例。自由层的磁化方向可以在与钉扎层的磁化方向平行或反平行的方向上改变。76.在示例中，下磁性层lm1和lm2可以在平行于衬底100的上表面的一个方向上具有固定的水平磁化方向。例如，下磁性层lm1和lm2可以具有固定到第一方向dr1的磁化方向。下磁性层lm1和lm2可以包括铁磁材料。在示例中，下磁性层lm1和lm2可以包括具有磁性的fe合金、co合金和ni合金中的至少一种。例如，下磁性层lm1和lm2可以包括以下至少一种：钴铁硼(cofeb)、钴铁(cofe)、镍铁(nife)、钴铁铂(cofept)、钴铁钯(cofepd)、钴铁铬(cofecr)、钴铁铽(cofetb)、钴铁钆(cofegd)和钴铁镍(cofeni)。例如，下磁性层lm1和lm2的厚度可以是约1μm或更小。77.在示例中，下磁性层lm1和lm2可以具有固定在垂直于衬底100的上表面的一个方向上的垂直磁化方向。例如，下磁性层lm1和lm2可以具有固定到第二方向dr2的磁化方向。下磁性层lm1和lm2可以包括以下至少一种：竖直磁性材料(例如，cofetb、cofegd和cofedy)、具有l10结构的竖直磁性材料(例如，具有l10结构的fept、具有l10结构的fepd、具有l10结构的copd以及具有l10结构的copt)、具有六方密堆积晶格结构的copt合金和竖直磁性结构。竖直磁性结构可以包括交替和重复堆叠的磁性图案和非磁性图案。例如，竖直磁性结构可以包括(co/pt)n堆叠结构、(cofe/pt)n堆叠结构、(cofe/pd)n堆叠结构、(co/pd)n堆叠结构、(co/n)n堆叠结构、(co/ni)n堆叠结构、(coni/pt)n堆叠结构、(cocr/pt)n堆叠结构、(cocr/pd)n堆叠结构(n是自然数)或其组合。例如，下磁性层lm1和lm2的厚度可以是约1μm或更小。78.上磁性层um1和um2可以具有依赖于温度的可变磁化方向。例如，当下磁性层lm1和lm2具有水平磁化方向时，上磁性层um1和um2可以具有与下磁性层lm1和lm2的磁化方向平行或反平行的水平磁化方向。例如，当下磁性层lm1和lm2具有垂直磁化方向时，上磁性层um1和um2可以具有与下磁性层lm1和lm2的磁化方向平行或反平行的垂直磁化方向。上磁性层um1和um2可以包括磁性fe合金、co合金或ni合金中的至少一种。例如，上磁性层um1和um2可以包括以下至少一种：钴铁硼(cofeb)、钴铁(cofe)、镍铁(nife)、钴铁铂(cofept)、钴铁钯(cofepd)、钴铁铬(cofecr)、钴铁铽(cofetb)、钴铁钆(cofegd)和钴铁镍(cofeni)。例如，上磁性层um1和um2的厚度可以是约1μm或更小。79.隧穿势垒层tb1和tb2可以介于下磁性层lm1和lm2与上磁性层um1和um2之间。隧穿势垒层tb1和tb2可以包括非磁性材料。例如，隧穿势垒层tb1和tb2可以包括以下至少一种：金属氧化物(例如，氧化铝、氧化镁、氧化钛、氧化镁锌和氧化镁硼)、石墨烯和非磁性金属材料(例如，铜(cu)、钌(ru)或钽(ta))。在示例中，下磁性层lm1和lm2、隧穿势垒层tb1和tb2以及上磁性层um1和um2可以分别是cofeb层、mgo层和cofeb层。可以确定隧穿势垒层tb1和tb2的厚度，使得热充分地停留在第一磁阻元件mr1中，并且电子可以将隧穿势垒层tb1和tb2隧穿。隧穿势垒层tb1和tb2的厚度可以是约100nm或更小。例如，隧穿势垒层tb1和tb2的厚度可以是从约1nm至约10nm。当隧穿势垒层tb1和tb2的厚度太薄时，热可能不会停留第一磁阻元件mr1所需的时间。当隧穿势垒层tb1和tb2的厚度太厚时，电子可能难以将隧穿势垒层tb1和tb2隧穿。80.在本公开中，第一磁阻元件mr1的下磁性层lm1、上磁性层um1和隧穿势垒层tb1可以分别被称为第一下磁性层lm1、第一上磁性层um1和第一隧穿势垒层tb1，并且第二磁阻元件mr2的下磁性层lm2、上磁性层um2和隧穿势垒层tb2可以分别被称为第二下磁性层lm2、第二上磁性层um2和第二隧穿势垒层tb2。当稍后将描述的光吸收层152吸收光(例如，长波长红外线)以生成热时，第一磁阻元件mr1和第二磁阻元件mr2的温度可以增加。随着具有反平行状态的第一磁阻元件mr1的温度增加，作为自由层的第一上磁性层um1的磁化方向可以在朝向平行状态的方向上倾斜。因此，第一磁阻元件mr1可以具有随着温度增加而减小的电阻。换句话说，第一磁阻元件mr1的电阻具有温度依赖性。例如，第一磁阻元件mr1的每温度的电阻变化量可以是约0.15％/k至约0.3％/k。作为具有平行状态的第二磁阻元件mr2的自由层的第二上磁性层um2的磁化方向即使当温度增加时也可以基本不改变。因此，即使当第二磁阻元件mr2的温度增加时，第二磁阻元件mr2的电阻也可以基本不变。81.当具有反平行状态的第一磁阻元件mr1串联连接时，每温度的电阻变化量可以与连接的第一磁阻元件mr1的数量成比例地增加。具有反平行状态的第一磁阻元件mr1的串联连接可以是例如分别包括在不同磁阻单元mu1、mu2和mu3中的第一上磁性层um1和第一下磁性层lm1之间的电连接。在本公开中，分别包括在不同磁阻单元mu1、mu2和mu3中的第一上磁性层um1和第一下磁性层lm1可以通过第二磁阻元件mr2、稍后将描述的上导线134和第二下导线124彼此电连接。由于第二磁阻元件mr2具有平行状态，因此第二磁阻元件mr2具有低电阻，并且因此可以用作将上导线134电连接到第二下导线124的导电过孔。与本公开不同，当使用包括导电材料(例如，金属)的过孔代替第二磁阻元件mr2时，由于过孔的高导热性，在光吸收层152中生成的热可能难以有效地传递到第一磁阻元件mr1，并且可能附加地需要形成过孔的制造成本和制造时间。82.由于本公开使用具有低于过孔的导热率的第二磁阻元件mr2，因此热可以有效地传递到第一磁阻元件mr1。由于第二磁阻元件mr2可以通过与第一磁阻元件mr1相同的工艺来制造，因此与使用过孔的情况相比可以减小制造成本和制造时间。83.在示例中，磁阻元件mr1和mr2可以包括用于各种目的的附加层。例如，磁阻元件mr1和mr2还可以包括：具有低导热率的热传导控制层(例如，氧化物基层、al2o3层、sio2层、tio2层)，使得热可以充分地停留在第一磁阻元件mr1中；以及用于进一步增强下磁性层lm1和lm2的磁化方向固定效果的层(例如，包括抗磁性材料(例如，ptmn或irmn)的层)。用于进一步增强下磁性层lm1和lm2的磁化方向固定效果的层可以设置在下磁性层lm1和lm2与稍后将描述的下导线122、124和126之间。84.第一下导线122、第二下导线124和第三下导线126可以设置在第一绝缘层108上。第一下导线122、第二下导线124和第三下导线126可以沿着第一绝缘层108的上表面延伸。第一下导线122可以从第一过孔112和稍后将描述的第二绝缘层132之间的区域延伸到第一磁阻单元mu1的第一下磁性层lm1和第一绝缘层108之间的区域。第一下导线122可以将第一磁阻单元mu1的第一下磁性层lm1电连接到第一过孔112。因此，第一焊盘102和第一磁阻单元mu1的第一下磁性层lm1可以通过第一过孔112和第一下导线122彼此电连接。85.第二下导线124可以分别将第一磁阻单元mu1的第二下磁性层lm2电连接到第二磁阻单元mu2的第一下磁性层lm1，并且将第二磁阻单元mu2的第二下磁性层lm2电连接到第三磁阻单元mu3的第一下磁性层lm1。第二下导线124中的一个可以从第一磁阻单元mu1的第二下磁性层lm2和第一绝缘层108之间的区域延伸到第二磁阻单元mu2的第一下磁性层lm1和第一绝缘层108之间的区域。第二下导线124中的另一个可以从第二磁阻单元mu2的第二下磁性层lm2和第一绝缘层108之间的区域延伸到第三磁阻单元mu3的第一下磁性层lm1和第一绝缘层108之间的区域。由于第二下导线124设置在相邻的磁阻单元之间，因此第二下导线124的数量可以比磁阻单元mu1、mu2和mu3的数量少一个。86.第三下导线126可以从第三磁阻单元mu3的第二下磁性层lm2和第一绝缘层108之间的区域延伸到第二过孔114和稍后将描述的第二绝缘层132之间的区域。第三下导线126可以将第三磁阻单元mu3的第二下磁性层lm2电连接到第二过孔114。因此，第二焊盘104和第三磁阻单元mu3的第二下磁性层lm2可以彼此电连接。第一下导线122、第二下导线124和第三下导线126可以包括导电材料。例如，第一下导线122、第二下导线124和第三下导线126可以包括以下至少一种：氮化钛(tin)、铂(pt)、钯(pd)、钨(w)、钛(ti)、铝(al)、镍(ni)、镍铬(nicr)合金、铜(cu)和金(au)。在示例中，下电极可以分别介于下磁性层lm1和lm2与第一绝缘层108之间，并且第一下导线122、第二下导线124和第三下导线126可以接触下电极。87.第二绝缘层132可以设置在第一绝缘层108上。第二绝缘层132可以围绕磁阻元件mr1和mr2的侧表面。第二绝缘层132的厚度可以是约0.1μm或更小。第二绝缘层132可以防止热从第一磁阻元件mr1过快消散。换句话说，第二绝缘层132可以被配置为将热充分地保留在第一磁阻元件mr1中。第二绝缘层132可以暴露第一磁阻元件mr1的上部。在示例中，第二绝缘层132的上表面可以与磁阻元件mr1和mr2的上表面共面。第二绝缘层132可以覆盖第一下导线122、第二下导线124和第三下导线126。第二绝缘层132可以包括绝缘材料。例如，第二绝缘层132可以包括氧化物、氮化物或其组合。例如，第二绝缘层132可以包括sio2、al2o3、hfo2和sixny中的至少一种。88.上导线134可以设置在第二绝缘层132上。上导线134可以将第一磁阻单元mu1、第二磁阻单元mu2和第三磁阻单元mu3中的每一个中的第一上磁性层um1电连接到第二上磁性层um2。上导线134可以从第一磁阻单元mu1、第二磁阻单元mu2和第三磁阻单元mu3中的每一个中的第一上磁性层um1和稍后将描述的第三绝缘层142之间的区域延伸到第二上磁性层um2和第三绝缘层142之间的区域。上导线134的数量可以与磁阻单元mu1、mu2和mu3的数量相同。上导线134可以包括导电材料。例如，上导线134可以包括以下至少一种：氮化钛(tin)、铂(pt)、钯(pd)、钨(w)、钛(ti)、铝(al)、镍(ni)、镍铬(nicr)合金、铜(cu)和金(au)。在示例中，上电极可以设置在上磁性层um1和um2上，并且上导线134可以电连接到上电极。89.第三绝缘层142可以设置在第二绝缘层132上。第三绝缘层142可以覆盖上导线134。第三绝缘层142可以包括绝缘材料。例如，第三绝缘层142可以包括氧化物、氮化物或其组合。例如，第三绝缘层142可以包括sio2、al2o3、hfo2和sixny中的至少一种。90.传热过孔144可以分别设置在第一磁阻元件mr1上。传热过孔144可以将由稍后将描述的光吸收层152生成的热有效地传递到第一磁阻元件mr1。传热过孔144可以包括具有高导热率和低导电率的材料。例如，传热过孔144可以包括sinx。传热过孔144可以穿过第三绝缘层142。例如，传热过孔144可以在垂直于衬底100的上表面的方向上延伸。尽管传热过孔144被示出为设置在上导线134上，但这仅是示例。在另一示例中，传热过孔144可以直接接触第一上磁性层um1。91.光吸收层152可以设置在第三绝缘层142上。光吸收层152可以吸收光以生成热。例如，光吸收层152可以选择性地吸收长波长红外线。在示例中，光吸收层152可以包括在垂直于衬底100的上表面的方向上顺序堆叠的sinx层、nicr层和sinx层。光吸收层152的厚度可以是约3μm至约5μm。sinx层、nicr层和sinx层的厚度比可以根据需要确定。光吸收层152与磁阻元件mr1和mr2之间的分离距离可以是约1μm或更小。92.本公开可以提供长波长红外传感器10，其中将热高效地传递到第一磁阻元件mr1，并且减小了制造成本和制造时间。93.第一磁阻元件mr1可以通过第二磁阻元件mr2串联连接。94.在下文中，描述长波长红外传感器10的操作方法。95.图4和图5是用于说明图3的长波长红外传感器的读出操作方法的电路图。图6示出了依赖于磁阻元件的温度的输出电压的图。96.参照图4，示出了在长波长红外传感器10的读出操作期间的电路。长波长红外传感器10可以包括第一开关s1至第七开关s7、磁控阻器mrr、第一电容器cp1、第二电容器cp2、运算放大器amp、滤波器和adc。第四开关s4至第七开关s7、第一电容器cp1、第二电容器cp2以及运算放大器amp可以构成开关电容器积分器。第一电容器cp1和第二电容器cp2的电容分别表示为c1和c2。磁控阻器mrr的电阻表示为δr。97.第一开关s1、第三开关s3和第五开关s5可以闭合并且第二开关s2、第四开关s4、第六开关s6和第七开关s7可以断开预定时间，该预定时间依赖于由参照图1描述的时序控制器1010生成的信号。可以施加从第一开关s1流到第一节点n1的读出电流iro。例如，读出电流iro可以从电流源施加并且具有恒定幅度。读出电流iro可以穿过磁控阻器mrr。磁控阻器mrr可以表示参照图3描述的磁阻元件mr1和mr2的等效电阻器。磁控阻器mrr的电阻可以基本等于磁阻元件mr1和mr2的电阻之和。由于第一磁阻元件mr1具有依赖于温度的电阻，因此磁控阻器mrr可以表示为可变电阻。读出电流iro可以施加到图3所示的第一焊盘102，以顺序地穿过第一磁阻单元mu1、第二磁阻单元mu2、第三磁阻单元mu3和第二焊盘104。由于磁控阻器mrr的一端接地，因此施加到第一节点n1的第一电压v1可以为如下。98.v1＝δr×iro99.第一电压v1可以与从参照图1和图2描述的磁阻元件mr1和mr2生成的输出信号基本相同。由于第一电容器cp1的第三节点n3侧接地，因此跨第一电容器cp1的电压差可以基本等于第一电压v1。具有由c1和v1的乘积限定的量的电荷可以被充电到第一电容器cp1中。100.参照图5，依赖于时序控制器1010的信号，第一开关s1、第二开关s2、第三开关s3、第五开关s5和第七开关s7断开，并且第四开关s4和第六开关s6可以闭合。在例如图4中所示的配置期间存储在第一电容器cp1中的电荷可以移动到第二电容器cp2。施加到第五节点n5的第二电压v2可以为如下。[0101][0102]第二电压v2可以不连续地变化。例如，第二电压v2可以表示为阶跃函数。施加到第五节点n5的第二电压v2可以是开关电容器积分器的输出信号。滤波器可以从施加到第五节点n5的输出信号去除噪声。但是，根据需要，可以不设置滤波器。[0103]可以向adc提供穿过滤波器的输出信号。adc可以将输出信号转换为数字值，并输出转换后的信号。从adc输出的输出信号可以是表示为阶跃函数的电压信号。在示例中，还可以设置用于将adc的输出信号处理为图像的图像处理器。[0104]参照图4描述的操作和参照图5描述的操作可以依赖于来自时序控制器1010的信号，在预设时间内以规则的时间间隔重复。每当重复次数增加时，施加到第五节点n5的第二电压v2可以不连续地增加。因此，adc的输出信号也可以不连续地增加。在下文中，将描述取决于磁阻元件mr1和mr2的温度的adc的输出信号。[0105]参照图6，示出了第一曲线g1和第二曲线g2。第一曲线g1表示当磁阻元件mr1和mr2具有低温时执行读取操作时adc的输出信号。第二曲线g2表示当磁阻元件mr1和mr2具有高温时执行读取操作时adc的输出信号。如上所述，第一曲线g1和第二曲线g2具有随着时间流逝而不连续地增加的形状。在读取操作的初始阶段，第一曲线g1和第二曲线g2之间的差δv(即，输出信号的幅度差)较小，但是当第二电容器cp2重复充电若干次时，第一曲线g1和第二曲线g2之间的差δv增加。由于磁阻元件mr1和mr2的温度因从光吸收层152发射的热而增加，因此δv可以是当参照图3描述的光吸收层152不吸收长波长红外线时和当吸收长波长红外线时输出信号之间的差。[0106]因为δv与磁阻元件mr1和mr2的温度变化量有关，而磁阻元件mr1和mr2的温度变化量与由光吸收层152吸收的长波长红外光的强度有关，因此可以基于δv来获得入射在长波长红外传感器10上的长波长红外线的强度信息。在示例中，可以由参照图1描述的输出电路1030执行根据δv检测长波长红外光的强度。[0107]图7是用于说明图3的长波长红外传感器的复位操作方法的电路图。为了简化描述，可能不给出与参照图4和图5所给出的描述基本相同的描述。[0108]参照图7，依赖于时序控制器1010的信号，第一开关s1、第三开关s3和第四开关s4断开，并且第二开关s2、第五开关s5、第六开关s6和第七开关s7可以闭合。复位电流ire可以通过第二开关s2施加到第一节点n1。复位电流ire可以穿过磁控阻器mrr。例如，复位电流ire可以施加到参照图3描述的第一焊盘102，以穿过第一磁阻元件mr1和第二磁阻元件mr2。当读出操作被执行为与第一下磁性层lm1的磁化方向反平行时，复位电流ire可以使由热而未对准的第一上磁性层um1的磁化方向返回。由于第五开关s5、第六开关s6和第七开关s7闭合，因此第二电容器cp2的两端可以接地。相应地，可以去除第二电容器cp2中存储的电荷。[0109]复位操作可以执行预定时间，并且可以再次执行参照图4和图5描述的读出操作。重复执行读出操作和复位操作，使得长波长红外传感器10可以检测长波长红外线的强度。[0110]图8至图15是示出了制造图3的长波长红外传感器的方法的截面图。长波长红外传感器的组件的形状和位置可以与参照图3描述的基本相同。[0111]参照图8，可以在衬底100上形成第一焊盘102、第二焊盘104和反射层106。衬底100可以是其上形成有电子元件和布线的半导体衬底。例如，衬底100可以包括硅(si)、锗(ge)或硅锗(sige)。衬底100可以是用于控制长波长红外传感器10的roic衬底。[0112]形成第一焊盘102、第二焊盘104和反射层106可以包括在衬底100上沉积导电材料，然后图案化所沉积的导电材料。例如，导电材料可以包括以下至少一种：氮化钛(tin)、铂(pt)、钯(pd)、钨(w)、钛(ti)、铝(al)、镍(ni)、钼(mo)、铜(cu)和金(au)。[0113]参照图9，可以在衬底100上形成第一绝缘层108。第一绝缘层108可以通过以下工艺来形成：在衬底100上沉积绝缘材料，然后图案化所沉积的绝缘材料以形成暴露第一焊盘102和第二焊盘104的第一孔h1。例如，绝缘材料可以包括sio2、al2o3、hfo2和sixny中的至少一种。[0114]参照图10，可以形成第一过孔112、第一下导线122、第二下导线124、第三下导线126和第二过孔114。例如，沉积导电材料以覆盖第一绝缘层108的上表面并填充暴露第一焊盘102和第二焊盘104的第一绝缘层108的第一孔(图9中的h1)，使得可以形成第一过孔112、第一下导线122、第二下导线124、第三下导线126和第二过孔114。例如，导电材料可以包括以下至少一种：氮化钛层(tin)、铂(pt)、钯(pd)、钨(w)、钛(ti)、铝(al)、镍(ni)、钼(mo)、铜(cu)和金(au)。[0115]参照图11，可以在第一下导线122、第二下导线124和第三下导线126上形成第一磁阻元件mr1和第二磁阻元件mr2。例如，在第一绝缘层108上顺序地沉积下磁性材料、隧穿势垒材料和上磁性材料之后，图案化所沉积的材料以形成第一磁阻元件mr1和第二磁阻元件mr2。下磁性材料、隧穿势垒材料和上磁性材料可以分别与参照图3描述的下磁性层、隧穿势垒层和上磁性层的材料基本相同。[0116]可以定义第一磁阻单元mu1、第二磁阻单元mu2和第三磁阻单元mu3。第一磁阻单元mu1、第二磁阻单元mu2和第三磁阻单元mu3中的每一个可以包括第一磁阻元件mr1和第二磁阻元件mr2。可以在第一下导线122上形成第一磁阻单元mu1的第一磁阻元件mr1，并且可以在第二下导线124中的一个上形成第一磁阻单元mu1的第二磁阻元件mr2。可以在第二下导线124中的一个上形成第二磁阻单元mu2的第一磁阻元件mr1。可以在第二下导线124中的另一个上形成第二磁阻单元mu2的第二磁阻元件mr2。可以在第二下导线124中的另一个上形成第三磁阻单元mu3的第一磁阻元件mr1。可以在第三下导线126上形成第三磁阻单元mu3的第二磁阻元件mr2。[0117]参照图12，可以形成第二绝缘层132。例如，第二绝缘层132的形成可以包括在第一绝缘层108上沉积绝缘材料的工艺，以及通过在所沉积的绝缘材料上执行平坦化工艺(例如，化学机械平坦化(cmp)工艺)来暴露第一磁阻元件mr1和第二磁阻元件mr2的顶表面的工艺。例如，绝缘材料可以包括sio2、al2o3、hfo2和sixny中的至少一种。[0118]参照图13，可以在第二绝缘层132上形成上导线134。例如，在第二绝缘层132、第一磁阻元件mr1和第二磁阻元件mr2上沉积导电材料之后，图案化所沉积的导电材料以形成上导线134。上导线134分别从第一磁阻单元mu1、第二磁阻单元mu2和第三磁阻单元mu3中的第一磁阻元件mr1上的区域延伸到第二磁阻元件mr2上的区域。例如，导电材料可以包括以下至少一种：氮化钛(tin)、铂(pt)、钯(pd)、钨(w)、钛(ti)、铝(al)、镍(ni)、钼(mo)、铜(cu)和金(au)。[0119]参照图14，可以在第二绝缘层132上形成第三绝缘层142。例如，第三绝缘层142的形成可以包括在第二绝缘层132上沉积绝缘材料的工艺和图案化所沉积的绝缘材料以形成分别暴露上导线134的第二孔h2的工艺。例如，绝缘材料可以包括sio2、al2o3、hfo2和sixny中的至少一种。第二孔h2可以暴露上导线134的上表面的一部分。可以在第一磁阻元件mr1上分别形成第二孔h2。换句话说，第二孔h2可以在第二方向dr2上分别与第一磁阻元件mr1重叠。[0120]参照图15，可以分别在暴露上导线134的第二孔(图14的h2)中形成传热过孔144。例如，在第三绝缘层142上沉积具有高导热率的材料以填充第二孔(图14中的h2)之后，可以通过平坦化所沉积的材料来形成传热过孔144，以暴露第三绝缘层142。例如，具有高导热率的材料可以是sinx。[0121]返回参照图3，可以在第三绝缘层142上形成光吸收层152。例如，可以通过在第三绝缘层142上顺序地沉积sinx层、nicr层和sinx层来形成光吸收层152，以具有多层结构。在示例中，可以通过相同的工艺来形成参照图15描述的传热过孔144和光吸收层152。例如，在用具有高导热率的材料(例如，sinx)填充第二孔(图14中的h2)的工艺中，可以使用沉积在第三绝缘层142上的材料层(例如，sinx层)作为光吸收层152的最下层。然后，光吸收层152的最下层和传热过孔144形成单一结构。[0122]根据本公开，由于通过与第一磁阻元件mr1相同的工艺来形成与第一磁阻元件mr1彼此电连接的第二磁阻元件mr2，因此与形成单独的过孔代替第二磁阻元件mr2相比，可以减小长波长红外传感器10的制造时间和制造成本。[0123]图16是根据示例实施例的长波长红外传感器的截面图。为了简化说明，描述与参照图3给出的描述的不同之处。[0124]参照图16，可以提供长波长红外传感器11。与参照图3的描述不同，第一焊盘102可以电连接到第一磁阻单元mu1的第一上磁性层um1。第二焊盘104可以电连接到第三磁阻单元mu3的第二上磁性层um2。第一过孔112可以穿过第一绝缘层108和第二绝缘层132，以电连接到第一焊盘102和稍后将描述的第一上导线222。第二过孔114可以穿过第一绝缘层108和第二绝缘层132，以电连接到第二焊盘104和稍后将描述的第三上导线226。[0125]对于第一磁阻元件mr1的串联连接，代替图3的第一下导线122、第二下导线124、第三下导线126和上导线134，可以设置下导线212、第一上导线222、第二上导线224和第三上导线226。第一上导线222、第二上导线224和第三上导线226可以设置在第二绝缘层132上。[0126]第一上导线222可以从第一过孔112和第二绝缘层132之间的区域延伸到第一磁阻单元mu1的第一上磁性层um1和第三绝缘层142之间的区域。第一上导线222可以将第一磁阻单元mu1的第一上磁性层um1电连接到第一过孔112。因此，第一焊盘102和第一磁阻单元mu1的第一上磁性层um1可以通过第一过孔112和第一上导线222彼此电连接。[0127]第二上导线224可以分别将第一磁阻单元mu1的第二上磁性层um2电连接到第二磁阻单元mu2的第一上磁性层um1，并且将第二磁阻单元mu2的第二上磁性层um2电连接到第三磁阻单元mu3的第一上磁性层um1。第二上导线224中的一个可以从第一磁阻单元mu1的第二上磁性层um2和第三绝缘层142之间的区域延伸到第二磁阻单元mu2的第一上磁性层um1和第三绝缘层142之间的区域。第二上导线224中的另一个可以从第二磁阻单元mu2的第二上磁性层um2和第三绝缘层142之间的区域延伸到第三磁阻单元mu3的第一上磁性层um1和第三绝缘层142之间的区域。由于第二上导线224设置在相邻的磁阻单元之间，因此第二上导线224的数量可以比磁阻单元的数量少一个。[0128]第三上导线226可以从第三磁阻单元mu3的第二上磁性层um2和第三绝缘层142之间的区域延伸到第二过孔114和第三绝缘层142之间的区域。第三上导线226可以将第三磁阻单元mu3的第二上磁性层um2电连接到第二过孔114。相应地，第二焊盘104和第三磁阻单元mu3的第二上磁性层um2可以彼此电连接。[0129]第一上导线222、第二上导线224和第三上导线226可以包括导电材料。例如，第一上导线222、第二上导线224和第三上导线226可以包括以下至少一种：氮化钛(tin)、铂(pt)、钯(pd)、钨(w)、钛(ti)、铝(al)、镍(ni)、镍铬(nicr)合金、铜(cu)和金(au)。在示例中，上电极分别介于上磁性层um1和um2与第三绝缘层142之间，并且第一上导线222、第二上导线224和第三上导线226可以接触上电极。[0130]下导线212可以设置在第一绝缘层108上。下导线212可以将第一磁阻单元mu1、第二磁阻单元mu2和第三磁阻单元mu3中的每一个中的第一下磁性层lm1电连接到第二下磁性层lm2。下导线212可以从第一磁阻单元mu1、第二磁阻单元mu2和第三磁阻单元mu3中的每一个中的第一下磁性层lm1和第一绝缘层108之间的区域延伸到第二下磁性层lm2和第一绝缘层108之间的区域。下导线212的数量可以等于磁阻单元mu1、mu2和mu3的数量。下导线212可以包括导电材料。例如，下导线212可以包括以下至少一种：氮化钛(tin)、铂(pt)、钯(pd)、钨(w)、钛(ti)、铝(al)、镍(ni)、镍铬(nicr)合金、铜(cu)和金(au)。在示例中，下电极可以分别设置在下磁性层lm1和lm2与第一绝缘层108之间，并且下导线212可以电连接到下电极。[0131]本公开可以提供长波长红外传感器11，其将热高效地传递到第一磁阻元件mr1，并且减小了制造成本和制造时间。[0132]图17是根据示例实施例的长波长红外传感器的截面图。为了简化说明，描述与参照图3描述的内容的不同之处。[0133]参照图17，可以提供长波长红外传感器12。与参照图3描述的不同，长波长红外传感器12可以不包括参照图3描述的第三绝缘层142和传热过孔144。因此，光吸收层152可以直接设置在第二绝缘层132和上导线134上。光吸收层152可以与第二绝缘层132和上导线134接触。在示例中，上导线134中的每一条覆盖上磁性层um1和um2中的每一个的上表面的一部分，并且光吸收层152可以覆盖上导线134没有覆盖的上表面的另一部分。[0134]本公开可以提供长波长红外传感器12，其将热高效地传递到第一磁阻元件mr1，并且减小了制造成本和制造时间。[0135]图18是包括长波长红外传感器的电子设备ed01的示例的框图。[0136]参照图18，在网络环境ed00中，电子设备ed01可以通过第一网络ed98(短距离无线通信网络等)与另一电子设备ed02通信，或者通过第二网络ed99(远程无线通信网络等)与另一电子设备ed04和/或服务器ed08通信。电子设备ed01可以通过服务器ed08与电子设备ed04通信。电子设备ed01可以包括处理器ed20、存储器ed30、输入设备ed50、声音输出设备ed55、显示装置ed60、音频模块ed70、传感器模块ed76、接口ed77、连接端子ed78、触觉模块ed79、相机模块ed80、电力管理模块ed88、电池ed89、通信模块ed90、订户标识模块ed96和/或天线模块ed97。电子设备ed01可以省略组件中的一个或多个(显示装置ed60等)，或者还可以包括其他组件。组件中的一个或多个可以实现为集成电路。例如，传感器模块ed76(长波长红外传感器、指纹传感器、虹膜传感器、照度传感器等)可以嵌入显示装置ed60(显示器等)中。此外，当图像传感器cm30包括光谱功能时，传感器模块ed76的一些功能(颜色传感器、照度传感器等)可以直接在图像传感器cm30中实现，而不是作为附加的传感器模块。[0137]处理器ed20可以执行软件(程序ed40等)以控制电子设备ed01的一个或多个组件(硬件或软件组件)并执行各种数据处理或计算，其中，组件连接到处理器ed20。作为数据处理或计算的一部分，处理器ed20可以将从其他组件(传感器模块ed76、通信模块ed90等)接收的命令和/或数据加载到易失性存储器ed32中，处理存储在易失性存储器ed32中的命令和/或数据，并将所得数据存储在非易失性存储器ed34中。处理器ed20可以包括主处理器ed21(中央处理单元(cpu)、应用处理器(ap)等)和可以独立操作或与主处理器ed21一起操作的辅处理器ed23(图形处理单元(gpu)、图像信号处理器、传感器集线器处理器、通信处理器等)。辅处理器ed23可以使用比主处理器ed21更少的电力，并且可以执行专用功能。[0138]当主处理器ed21处于非活动状态(睡眠状态)时，代替主处理器ed21，辅处理器ed23可以控制与电子设备ed01的组件中的一个或多个(显示装置ed60、传感器模块ed76、通信模块ed90等)相关的功能和/或状态。备选地，当主处理器ed21处于活动状态(应用执行状态)时，辅处理器ed23可以与主处理器ed21一起执行上述操作。辅处理器ed23(图像信号处理器、通信处理器等)可以实现为其他功能相关组件(相机模块ed80、通信模块ed90等)的一部分。[0139]存储器ed30可以存储电子设备ed01的组件(处理器ed20、传感器模块ed76等)所需的各种数据。数据可以包括例如软件(程序ed40等)、与软件相关的命令的输入数据和/或输出数据。存储器ed30可以包括易失性存储器ed32和/或非易失性存储器ed34。易失性存储器ed32可以包括固定安装在电子设备ed01中的嵌入式存储器ed36和可拆卸的外部存储器ed38。[0140]程序ed40可以作为软件存储在存储器ed30中，并且可以包括操作系统ed42、中间件ed44和/或应用ed46。[0141]输入设备ed50可以从电子设备ed01的外部(用户等)接收要由电子设备ed01的组件(处理器ed20等)使用的命令和/或数据。输入设备ed50可以包括麦克风、鼠标、键盘和/或数字笔(手写笔等)。[0142]声音输出设备ed55可以将声音信号输出到电子设备ed01的外部。声音输出设备ed55可以包括扬声器和/或听筒。扬声器可以用于诸如多媒体播放或录制播放之类的通用目的，并且听筒可以用于接收来电。听筒可以作为扬声器的一部分耦接到扬声器，或者可以实现为单独的设备。[0143]显示装置ed60可以向电子设备ed01的外部可视地提供信息。显示装置ed60可以包括显示器、全息设备或用于控制投影仪和对应设备的控制电路。显示装置ed60可以包括被配置为感测触摸操作的触摸电路和/或被配置为测量由触摸操作生成的力的强度的传感器电路(压力传感器等)。[0144]音频模块ed70可以将声音转换为电信号，或将电信号转换为声音。音频模块ed70可以经由输入设备ed50获得声音，或者可以经由声音输出设备ed55和/或直接或无线连接到电子设备ed01的另一电子设备(电子设备ed02等)的扬声器和/或耳机输出声音。[0145]传感器模块ed76可以感测电子设备ed01的操作状态(电力、温度等)或外部环境状态(用户状态等)，并生成与所感测的状态相对应的电信号和/或数据值。传感器模块ed76可以包括手势传感器、陀螺仪传感器、大气传感器、磁传感器、加速度传感器、握持传感器、接近传感器、颜色传感器、红外(ir)传感器、长波长红外传感器、生物特征传感器、温度传感器、湿度传感器和/或照度传感器。长波长红外传感器可以包括上述长波长红外传感器10、11和12中的任一种。[0146]接口ed77可以支持一个或多个指定协议，以用于将电子设备ed01直接地或无线地连接到另一电子设备(电子设备ed02等)。接口ed77可以包括高清多媒体接口(hdmi)接口、通用串行总线(usb)接口、sd卡接口和/或音频接口。[0147]连接端子ed78可以包括连接器，通过该连接器，电子设备ed01可以物理地连接到另一电子设备(电子设备ed02等)。连接端子ed78可以包括hdmi连接器、usb连接器、sd卡连接器和/或音频连接器(耳机连接器等)。[0148]触觉模块ed79可以将电信号转换为机械刺激(振动、运动等)或用户经由触觉或运动感觉可识别的电刺激。触觉模块ed79可以包括电机、压电设备和/或电刺激设备。[0149]相机模块ed80可以捕获静止图像和视频。相机模块ed80可以包括镜头组件、图像传感器、图像信号处理器和/或闪光灯，该镜头组件包括一个或多个镜头。包括在相机模块ed80中的镜头组件可以收集从要捕获其图像的对象发射的光。[0150]电力管理模块ed88可以管理向电子设备ed01供应的电力。电力管理模块ed88可以实现为电力管理集成电路(pmic)的一部分。[0151]电池ed89可以向电子设备ed01的组件供电。电池ed89可以包括不可再充电的一次电池、可再充电的二次电池和/或燃料电池。[0152]通信模块ed90可以支持在电子设备ed01和其他电子设备(电子设备ed02、电子设备ed04、服务器ed08等)之间建立直接(有线)通信信道和/或无线通信信道，并且可以支持通过所建立的通信信道进行通信。通信模块ed90可以包括一个或多个通信处理器，其与处理器ed20(ap等)单独操作，并且支持直接通信和/或无线通信。通信模块ed90可以包括无线通信模块ed92(蜂窝通信模块、短距离无线通信模块、全球导航卫星系统(gnss)通信模块等)和/或有线通信模块ed94(局域网(lan)通信模块、电力线通信模块等)。这些通信模块中对应的通信模块可以通过第一网络ed98(诸如蓝牙、wifi直连或ir数据协会(irda)之类的短距离无线通信网络)或第二网络ed99(诸如蜂窝网络、互联网或计算机网络(lan、广域网(wan)等)之类的远程通信网络)与其他电子设备通信。上述各种类型的通信模块可以集成到单个组件(单个芯片等)中，或实现为多个组件(多个芯片)。无线通信模块ed92可以通过使用订户标识模块ed96中存储的订户信息(国际移动订户标识(imsi)等)在通信网络(例如第一网络ed98和/或第二网络ed99)内标识和认证电子没备ed01。[0153]天线模块ed97可以向外部(其他电子设备等)发送信号和/或电力，或从外部(其他电子设备等)接收信号和/或电力。天线模块ed97可以包括发射器，该发射器包括形成在衬底(pcb等)上的导电图案。天线模块ed97可以包括一个或多个天线。当天线模块ed97包括多个天线时，可以选择适合于通信网络(例如，第一网络ed98和/或第二网络ed99)中使用的通信方法的天线。通过所选天线，可以在通信模块ed90和其他电子设备之间发送或接收信号和/或电力。除了一个或多个天线之外，另一组件(射频集成电路(rfic)等)可以包括在天线模块ed97中。[0154]电子设备ed01的一个或多个组件可以通过外围设备(总线、通用输入和输出(gpio)、串行外围接口(spi)、移动工业处理器接口(mipi)等)之中执行的通信方法彼此连接并彼此交换信号(命令、数据等)。[0155]可以经由连接到第二网络ed99的服务器ed08在电子设备ed01和外部电子设备ed04之间发送或接收命令或数据。其他电子设备ed02和ed04相对于电子设备ed01可以是同构的或异构的电子设备。由电子设备ed01执行的全部或部分操作可以由其他电子设备ed02和ed04以及服务器ed08中的一个或多个执行。例如，当电子设备ed01必须执行功能或服务时，代替直接执行功能或服务，可以请求一个或多个其他电子设备执行部分或全部功能或服务。接收请求的其他电子设备中的一个或多个可以执行与请求相关的附加功能或服务，并且可以向电子设备ed01发送执行的结果。为此，可以使用云计算、分布式计算和/或客户端-服务器计算技术。[0156]图19是图18的相机模块ed80的示意性框图。[0157]参照图19，相机模块ed80可以包括镜头组件cm10、闪光灯cm20、图像传感器cm30、图像稳定器cm40、存储器cm50(缓冲存储器等)和/或图像信号处理器cm60。[0158]镜头组件cm10可以收集从要捕获其图像的对象发射的光。相机模块ed80可以包括多个镜头组件cm10，并且在这种情况下，相机模块ed80可以包括双目相机、360度相机或球面相机。多个镜头组件cm10中的一些可以具有相同或不同的镜头特性(视角、焦距、自动焦点、f数、光学变焦等)。镜头组件cm10可以包括广角镜头或远摄镜头。[0159]闪光灯cm20可以发射用于增强从对象发射或反射的光的光。闪光灯cm20可以包括一个或多个发光二极管(led)(红-绿-蓝(rgb)led、白光led和ir led、紫外(uv)led等)和/或氙灯。图像传感器cm30可以将从对象发射或反射并通过镜头组件cm10发送的光转换成电信号以获得与对象相对应的图像。图像传感器cm30可以包括长波长红外传感器，并且除了rgb传感器、黑白(bw)传感器和长波长红外传感器之外，还可以包括选自具有不同特性的图像传感器(例如，ir传感器或uv传感器)中的一个或多个传感器。长波长红外传感器可以包括上述长波长红外传感器10、11和12中的任一种。[0160]图像稳定器cm40可以响应于相机模块ed80或包括相机模块ed80的电子设备cm01的运动来移动镜头组件cm10中包括的一个或多个镜头或者在特定方向上移动图像传感器cm30，或者可以通过控制(调整读出定时等)图像传感器cm30的操作特性来补偿由于运动而导致的负面影响。图像稳定器cm40可以通过使用布置在相机模块ed80内部或外部的陀螺仪传感器或加速度传感器来感测相机模块ed80或电子设备ed01的运动。图像稳定器cm40可以以光学方式实现。[0161]存储器cm50可以存储通过图像传感器cm30获得的部分或全部图像数据，用于接下来的图像处理操作。例如，当高速获得多个图像时，可以将所获得的原始数据(拜耳模式数据、高分辨率数据等)存储在存储器cm50中，并且可以在仅显示低分辨率图像之后，可以向信号处理器cm60发送所选图像(用户选择等)的原始数据。存储器cm50可以集成在电子设备ed01的存储器ed30中，或者可以实现为独立操作的单独存储器。[0162]图像信号处理器cm60可以对通过图像传感器cm30获得的图像或存储器cm50中存储的图像数据执行图像处理。图像处理可以包括深度图生成、三维建模、全景生成、属性点提取、图像合成和/或图像补偿(降噪、分辨率调整、亮度调整、模糊、锐化、柔化等)。图像信号处理器cm60可以控制(例如，曝光时间或控制其读出定时)相机模块ed80中包括的组件(例如，图像传感器cm30等)。由图像信号处理器cm60处理的图像可以再次存储在存储器cm50中用于附加处理，或者可以提供给相机模块ed80的外部组件(存储器ed30、显示装置ed60、电子设备ed02、电子设备ed04、服务器ed08等)。图像信号处理器cm60可以集成在处理器ed20中，或者可以实现为独立于处理器ed20操作的附加处理器。当将图像信号处理器cm60实现为与处理器ed20分离的处理器时，由图像信号处理器cm60处理的图像可以进一步由处理器ed20进行图像处理，并且可以通过显示装置ed60来显示。[0163]电子设备ed01可以包括各自具有不同属性或功能的多个相机模块ed80。在这种情况下，多个相机模块ed80中的一个可以是广角相机，并且多个相机模块ed80中的另一个可以是远摄相机。类似地，多个相机模块ed80中的一个可以是前置相机，并且多个相机模块ed80中的另一个可以是后置相机。[0164]图20至图29是根据示例实施例的实现了图像传感器的电子设备的各种示例的图。图像传感器可以与参照图18和图19描述的图像传感器cm30基本相同。[0165]参照图20至图29，图像传感器可以在各种电子设备中实现。图像传感器可以在以下中实现：图20所示的移动电话或智能电话2100m，图21所示的平板电脑或智能平板电脑2200，图22所示的数码相机或便携式摄像机2300，图23所示的笔记本计算机2400，或图24所示的电视或智能电视2500。例如，智能电话2100m或智能平板电脑2200可以包括其每一个中安装有高分辨率图像传感器的多个高分辨率相机，可以通过使用多个高分辨率相机来提取图像中的对象的深度信息，可以调整图像的失焦，可以自动识别图像中的对象，或者可以获得图像中的对象的热图像。[0166]同样，图像传感器可以在以下中实现：图25所示的智能冰箱2600，图26所示的安全相机2700，图27所示的机器人2800，图28所示的医疗相机2900等。例如，智能冰箱2600可以通过使用图像传感器获得冰箱中的食物的热图像，可以自动识别冰箱中的食物，并且可以通过使用智能电话通知用户特定食物的存在、库存或运输的食物的类型等。安全相机2700可以提供超高分辨率图像，并且即使在黑暗环境中也可以通过高灵敏度允许识别图像中的对象或人类。机器人2800可以在人类无法访问的灾难性或工业情形下派遣，并且可以提供高分辨率图像或零图像。医疗相机2900可以为诊断或手术提供高分辨率图像或零图像，并且可以动态调整视野。[0167]同样，图像传感器可以在如图29所示的车辆3000中实现。车辆3000可以包括布置在不同位置的多个车辆相机2010、2020、2030和2040，并且每个车辆相机2010、2020、2030或2040可以包括根据实施例的图像传感器。车辆3000可以通过使用多个车辆相机2010、2020、2030和2040向用户提供关于车辆3000的内部环境或外围环境的各种信息，并且可以自动识别图像中的对象或人类并提供自动驾驶所需的信息。[0168]本公开可以提供长波长红外传感器，其中将热高效地传递到具有反平行状态的磁阻元件。[0169]本公开可以提供减小了制造成本和制造时间的长波长红外传感器。[0170]然而，本发明的效果不限于上述公开。[0171]应当理解的是，应仅以描述性意义而不是限制性目的来考虑本文中描述的实施例。对每个实施例中的特征或方面的描述一般应当被看作可用于其他实施例中的其他类似特征或方面。尽管已经参考附图描述了一个或多个实施例，但本领域普通技术人员将理解，在不脱离所附权利要求及其等同物限定的精神和范围的情况下，可以进行形式和细节上的多种改变。









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