• Главная
  • rss-лента сайта solo-project.com


Многослойные пленки с буферными слоями

Магниторезистивные свойства многослойных пленок зависят от способа осаждения слоев, их состава и толщины, технологических параметров, слоистости структуры, условий термообработки и т.п. Например, относительное магнетосопротивление кобальтсодержащих многослойных пленок при комнатной температуре может составлять более 20%. Так, при ионно-плазменном осаждении кобальтсодержащих пленок Со/Сu относительное магнетосопротивление достигает 28%. Их многослойная структура [Со(1,5 нм)/Си(1,05 нм)]30/Сu(2 нм) формировалась на монокристаллической кремниевой подложке при комнатной температуре. Первоначальное давление в камере изменялось в пределах 6,5*10-6 - 2,6*10-2 Па.

Относительное магнетосопротивление многослойных образцов Со/ Сu монотонно возрастало от 12 до 28% по мере увеличения давления от 6,5* 10-6 до 1,3*10-3 Па. При дальнейшем увеличении давления до 2,6*10-2 Па относительное магнетосопротивление уменьшилось до нуля. При давлении 1,3*10-3Па, соответствующем максимуму относительного магнетосопротивления, наблюдались кристаллические зерна сравнительно небольших размеров и поверхностный рельеф образца с небольшими углублениями. По-видимому, на процесс формирования рельефа многослойных пленок Со/Сu и их магниторезистивные свойства влияет концентрация молекул кислорода и азота в остаточной атмосфере, в которой осаждались тонкопленочные слои Со/Сu.

Магниторезистивные, структурные и анизотропные свойства многослойных пленок Со/Сu зависят, кроме того, от вида подслоя, осажденного непосредственно на кремниевую подложку (такой подслой называется буферным слоем), и от вида верхнего слоя, нанесенного на многослойную пленку Со/Сu. Буферный слой во многом определяет качество и однородность микроструктуры многослойной пленки. Как показывают наблюдения, проводимые с помощью электронного микроскопа, более совершенная структура формируется на железном буферном слое.

Многослойные пленки Со/Сu напылялись магнетронным способом на кристаллографическую плоскость (100) кремниевых подложек. Первоначальное давление в камере составляло около 2,6*10-7 Па. Напыление осуществлялось со скоростью 0,2 нм/с при температуре 50 °С и рабочем давлении аргона, примерно равном 0,4 Па. В напыленных пленках наблюдалась поликристаллическая структура с характерной (Ш)-текстурой.

Для рассматриваемых многослойных пленок измерялось относительное изменение электрического сопротивления ∆R/R в магнитном поле при одном и том же наборе основных слоев [Со(1 нм)/ Сu(0,9 нм)]16, но при разных буферном и верхнем слоях. Измерения производились при температуре 295 К и параллельной ориентации напряженности внешнего магнитного поля и плотности задающего тока. Максимальная величина ∆R/R - около 48% - соответствует буферному и верхнему слоям одинаковой толщины (5 нм), напыленным из железа, т.е. максимум ∆R/R получен для пленок Fe (5 нм)[Со(1,0 нм)/Сu(0,9 HM)]16Fe(5 нм).
Многослойные пленки с медными буферным и верхним слоями той же толщины и с тем же набором основных слоев отличаются минимальной величиной ∆R/R = 11%. Для других комбинаций буферного, верхнего и того же набора основных слоев Со/Сu отношение ∆R/R принимает промежуточные значения.

Процессы намагничивания рассматриваемых многослойных пленок с разной комбинацией их буферного, верхнего и основных слоев характеризуются различными петлями гистерезиса.

Унификация информационных технологий

Удовлетворение возрастающих потребностей общества при неуклонном росте народонаселения земного шара требует...

читать далее

Изучая свойства кристаллического детектора, наш соотечественник, выдающийся радиофизик О.В. Лосев (1903-1942), обнаружил на вольт-амперной...

читать далее

Создание слоев на интегральных микросхемах

Для формирования барьерных слоев все чаще используют тонкие пленки нитрида титана. Однако современная технология...

читать далее