郑洋
,
刘晰
,
曲炳郡
,
韦丹
,
魏福林
,
任天令
,
刘理天
功能材料与器件学报
doi:10.3969/j.issn.1007-4252.2010.03.016
磁控溅射是一种能够在低温条件下生长大面积优质薄膜的工艺,广泛用在磁传感器和存储等领域.本文研究了在巨磁电阻(Giant Magneto Resistance:GMR)多层膜周围溅射接触紧密的CoCrPt硬磁膜的工艺,使得硬磁膜能为GMR提供磁场偏置,以解决小尺度GMR的噪声问题.研究中采用了1:5的BHF溶液的湿法刻蚀工艺,刻蚀速率为25 A/s,实现了刻蚀深度的精确控制,解决了薄膜对准的问题.同时改进了CoCrPt薄膜溅射的种子层,使得CoCrPt能在常温下溅射得到很好的晶体结构.这种工艺为基于GMR的小尺寸器件设计提供了可能性.
关键词:
巨磁电阻
,
磁控溅射
,
湿法刻蚀
,
粗糙度
,
种子层
刘华瑞
,
任天令
,
曲炳郡
,
刘理天
,
库万军
,
李伟
,
杨芝茵
功能材料与器件学报
doi:10.3969/j.issn.1007-4252.2003.04.009
通过高真空直流磁控溅射的方法,在玻璃和硅上淀积了结构为Ta/NiFe/CoFe/Cu/CoFe/IrMn/Ta的IrMn顶钉扎自旋阀薄膜.通过结构的改善和工艺条件的优化,自旋阀的磁电阻率达到9.12%,矫顽力为1.04×(103/4π)A/m.研究了Ta缓冲层厚度(小于6nm)对晶格结构和自旋阀性能的影响.结果表明,Ta为3nm时自旋阀磁电阻率最大,而矫顽力随着Ta厚度增大而减小.利用CoFe/Cu/CoFe SAF结构替换掉与IrMn相邻的CoFe被钉扎层,使交换偏置场从原来没有SAF的180×(103/4π)A/m上升到600×(103/4π)A/m左右,且交换偏置场随着SAF结构中两层CoFe的厚度差减小而增大.研究了RIE对自旋阀性能的影响,发现2min的RIE能使矫顽力减小33%,而磁电阻率几乎不受影响.
关键词:
自旋阀
,
巨磁电阻
,
矫顽力
曲炳郡
,
任天令
,
刘华瑞
,
刘理天
,
李志坚
,
库万军
功能材料与器件学报
doi:10.3969/j.issn.1007-4252.2004.03.014
对巨磁电阻自旋阀磁场传感器制作中的关键技术之一:自旋阀薄膜的反应离子刻蚀(RIE)工艺,进行了试验研究.自旋阀结构为:Ta(3.5nm)/Cu(0.7nm)/NiFe(4.5nm)/CoFe(1nm)/Cu(3nm)/CoFe(2nm)/Ru(0.7nm)/CoFe(2nm)/MnIr(8nm)/Ta(4nm),刻蚀气体为氢氯碳氟化合物(HCFC:Hydro-chloro-fluoro-carbon),气体流量为10.5sccm,RF功率为180W,时间为27min.结果表明:RIE技术可以加工出理想的巨磁电阻自旋阀薄膜图形,且加工过程对自旋阀的磁性能影响不大,这些结果对于巨磁电阻自旋阀型集成磁传感器的批量制作具有积极意义.
关键词:
巨磁电阻
,
RIE
,
自旋阀
欧阳可青
,
任天令
,
刘华瑞
,
曲炳郡
,
刘理天
,
李伟
功能材料与器件学报
doi:10.3969/j.issn.1007-4252.2005.02.004
采用高真空直流磁控溅射的方法,在玻璃衬底上制备了结构为Ta/buffer layer/IrMn/CoFe/Cu/CoFe/NiFe/Ta的IrMn底钉扎自旋阀.研究了NiFe和Cu作为缓冲层对自旋阀磁性能的影响,并对缓冲层厚度进行了参数优化,当缓冲层厚度为2nm时自旋阀各项性能达到最佳.研究了退火制度对底钉扎自旋阀性能的影响,得到了3000Oe强磁场下200℃保温1h为最佳处理条件.通过结构的改善和工艺的优化,得到的底钉扎自旋阀的磁电阻率8.51%,矫顽场为0.5Oe,交换偏置场超过800Oe.最后对自旋阀的底钉扎和顶钉扎结构进行了比较.
关键词:
自旋阀
,
底钉扎
,
巨磁电阻
,
退火效应
刘华瑞
,
任天令
,
曲炳郡
,
刘理天
,
库万军
,
李伟
金属功能材料
doi:10.3969/j.issn.1005-8192.2003.06.005
通过直流磁控溅射法在硅/二氧化硅基底上沉积了Ta膜,Ta/NiFe双层膜和IrMn顶钉扎自旋阀薄膜,研究了Ta、Ta/NiFe膜的晶格结构和表面情况,及自旋阀的磁性能,结果表明,自旋阀的磁电阻率、矫顽力和交换场等性能与Ta缓冲层厚度有密切的关系,在Ta缓冲层为3nm时自旋阀的磁电阻率(9.24%)和交换场(255×(103/4π)A/m)达到最大值,而矫顽力(2.43×(103/4π)A/m)比较小.
关键词:
巨磁电阻
,
自旋阀
,
Ta缓冲层
黄丽娜
,
曲炳郡
,
刘理天
功能材料与器件学报
doi:10.3969/j.issn.1007-4252.2008.02.047
采用脉冲激光沉积技术在SrTiO3,(001)单晶衬底上制备出钙钛矿结构La0.67 Sr0.33 MnO3,(LSMO)外延薄膜,通过X射线衍射仪和原子力显微镜表征其晶体取向与表面形貌,并对Ag-LSMO结构的室温电脉冲诱发可逆变阻效应进行研究.结果表明,在±4V、50ns对称脉冲作用下,LSMO膜层电阻发生高低转变,且变阻范围随脉冲幅值电压、脉冲宽度、脉冲数日等参数的变化而变化.该效应表现出良好的疲劳特性与非挥发存储特性,有望应用于新型不挥发存储器、传感器、可变电阻等电子元器件的研制.
关键词:
La0.67 Sr0.33 MnO3
,
脉冲激光沉积
,
电脉冲诱发电阻转变
,
电阻随机存取存储器
