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


Магниторезистивные свойства многослойных тонкопленочных материалов

Магниторезистивные свойства многослойных тонкопленочных материалов
Магниторезистивные свойства многослойных тонкопленочных материалов зависят от толщины окисленного алюминиевого слоя. При оптимальной толщине промежуточного слоя АlOх около 0,9 нм сформирован магниторезистивный элемент с туннельным переходом с относительным магнетосопротивлением - около 20% и сравнительно низким электрическом сопротивлении R (произведение R на площадь туннельного перехода составляет менее 7,8 Ом*мкм2). В таком магниторезистивном элементе направление задающего тока
перпендикулярно плоскости его слоев. Многослойная структура магниторезистивного элемента сформирована при последовательном осаждении на термически окисленную поверхность силиконовой подложки тонкопленочных слоев: промежуточный связующий слой /NiFe(4 HM)/CoFe(3 HM)AlO8/CoFe (2,5 нм)/IrМn(15 нм)/Аu(25 НМ). Между промежуточным нижним слоем и слоем золота находились в контакте токоведущие полосы. Эта многослойная структура ограничивалась сравнительно толстыми слоями SiO2, сопряженными с торцевыми поверхностями многослойных тонкопленочных элементов. Все слои осаждались в атмосфере аргона при начальном сверхнизком давлении - около 3*10-7 Па. Окисление алюминиевого слоя производилось в атмосфере сверхчистого кислорода.

Относительное магнетосопротивление многослойных тонкопленочных образцов с туннельным переходом зависит от электрического сопротивления перехода R и его площади S. Для количественной оценки такой зависимости определялось относительное магнетосопротивление как функция произведения RS. Ферромагнитный туннельный переход формировался при различной толщине промежуточного алюминиевого слоя и разных условиях его окисления. Тонкопленочные образцы с туннельным переходом осаждались методом магнетронного напыления.

Относительное магнетосопротивление этих образцов увеличивалось примерно с 1 до 20% с возрастанием величины RS от 2 до 10 Ом*мкм2. Дальнейшее увеличение RS от 10 до 30 Ом*мкм2 не привело к заметному изменению относительного магнетосопротивления. При оптимальных условиях окисления и оптимальной толщине промежуточного алюминиевого слоя величина ∆p/p (20%) может быть достигнута и при меньшем значении RS, примерно равном 7,8 Ом*мкм2, т.е. при меньшем электрическом сопротивлении туннельного перехода.
Гораздо большая величина относительного магнетосопротивления достигнута в тонкопленочных образцах со сложной многослойной структурой: Ta/Ni(80%)Fe(20%)/Cu/Ni(80%)Fe(20%)/ IrMn/Co(75%) Fe(25%)/AlOx/Co(75%)Fe (25%)/Ni(80%)Fe(20%)/Ta.

Туннельный переход в таких образцах формировался при разном времени плазменного окисления промежуточного алюминиевого слоя, толщина которого варьировалось от 0,66 до 1,3 нм. Максимальное относительное магнетосопротивление (примерно 45%) получено для магниторезистивных образцов при окислении алюминиевого слоя в течение 15 с. При уменьшении или увеличении времени окисления от 15 с величина ∆p/p заметно уменьшалась. По мере возрастания толщины окисленного алюминиевого слоя от 0,66 до 1,3 нм относительное магнетосопротивление монотонно увеличивалось с 35 до 45%.

Суперкомпьютеры

Высокопроизводительные вычислительные системы, суперЭВМ, принято считать форпостом компьютерной техники. Они в значительной...

читать далее

Интегральная схема

В современном представлении интегральная схема - конструктивно законченное изделие электронной техники, содержащее...

читать далее

Нанотранзистор

При достижении размера элементов около 100 нм произойдет смена доминирующей в настоящее время КМОП-технологии...

читать далее