질소 플라즈마 처리된 AlOx/Ni81Fe19 계면을 갖는 자기터널접합의 열처리에 따른 높은 자기저항비와 낮은 접합저항의 구현 (Annealing effects of a magnetic tunnel junction with nitrogen-treated AlOx/Ni81Fe19 interface)

서지정보

· 발행기관 : 한국물리학회
· 수록지 정보 : 새물리 / 53권 / 1호 / 51 ~ 55페이지
· 저자명 : 심희재

초록

본 논문은 짧은 시간 (10초) 동안 질소 플라즈마로 표면 처리한
Ni$_{81}$Fe$_{19}$ 하부전극을 가진 자기터널접합의 열처리에 따른
접합특성의 변화를 관찰하였다. 질소 처리된 접합은 질소 처리 안된
기준접합 보다 낮은 자기저항 (MR)비와 낮은 접합저항을 나타내었다.
그러나 230 $^\circ$C에서 열처리 후에 질소 처리된 접합의 자기저항비는
18.7 \%로 같은 온도에서 열처리한 기준접합의 자기저항비 17.5 \%와
비교할 때 유사한 값으로 향상되었으며, 접합의 저항(R)과 면적(A)의
곱으로 나타내는 RA 값은 78 k$\Omega$$\mu$m$^2$으로 열처리 전의 RA
값인 100 k$\Omega$$\mu$m$^2$ 보다 낮은 값이고 기준접합의 RA 값인 418
k$\Omega$$\mu$m$^2$와 비교할 때 보다 훨씬 낮은 값이다. 따라서,
이러한 질소 플라즈마에 의한 하부 Ni$_{81}$Fe$_{19}$층의 표면 처리는
AlO$_x$을 절연층으로 사용하는 자기터널접합에서 MR비의 손실 없이
접합의 저항을 효과적으로 낮출 수 있는 방법이다.

영어초록

We investigated the physical properties of a magnetic tunnel
junction with a bottom Ni$_{81}$Fe$_{19}$ pinned layer exposed to a
nitrogen plasma for a short time (10 s). The nitrogen-treated
junction shows a lower magnetoresistance (MR) ratio and junction
resistance than the untreated normal junction. However, the junction
properties of the nitrogen-treated junction are highly improved upon
thermal annealing. After annealing at 230 $^\circ$C, the improved
MR ratio (18.7 \%) of the nitrogen-treated junction is similar to
that the one (17.5 \%) of a normal junction while the resistance
times area (RA = 78 k$\Omega$$\mu$m$^2$) remains keeps much lower
than that (RA = 418 k$\Omega$$\mu$m$^2$) of a normal junction.
Nitrogen plasma treatment at the AlO$_x$/Ni$_{81}$Fe$_{19}$
interface is found to be an effective way to fabricate a low-RA
junction without lowering the MR ratio.

참고자료

· 없음