이중절연층 산화공정에서 플라즈마 산화시간에 따른 터널자기저항 효과

서지정보

· 발행기관 : 한국자기학회
· 수록지 정보 : 한국자기학회지 / 12권 / 4호 / 127 ~ 131페이지
· 저자명 : 이기영, 송오성

초록

자성터널접합(magnetic tunnel junction: MTJ) 소자의 AlOx 터널장벽 절연층을 플라즈마 산화법으로 2번에 나누어 금속증착·산화를 반복하여 만들어 보았다. 이중산화I그룹은 10 Å의 Al 하부 절연막을 증착하고 산화시간을 10 s로 완성한 후 그 위에 13 Å의 Al을 성막하고 50, 80, 120 s간 산화시켜 완성한 절연막의 특성을 알아보았다. 이중산화II그룹은 10 Å의 Al 하부 절연막의 산화시간을 30~120 s간 달리하고 그 위에 13 Å의 Al을 성막하고 210 s 간 산화시켜 완성한 절연막의 특성을 알아보았다. 이중산화공정으로 제조된 시편은 전 실험범위에서 자기저항비(magnetoresistance: MR)는 27 % 이상으로 우수하였고, 이는 13 Å의 Al을 증착하고 한번만 산화시키는 통상의 단일산화에 비해 MR비가 우수하고 공정범위가 넓었다. 수직단면 투과전자현미경(transmission electron microscope: TEM)으로 미세구조를 확인한 결과 이중산화가 단일산화보다도 더 얇고 균일한 두께를 유지함을 알 수 있었다. X선광전자분석(X-ray photoelectron spectroscopy: XPS)로 확인한 결과 이중산화는 절연막층 하부 CoFe 자성층의 Fe의 산화를 방지하여, 결과적으로 단일산화법에 비해서 하부자성층의 산화를 방지하여 긴 산화시간 공정 범위에서도 우수한 MR비를 가질 수 있었다.

참고자료

· 없음