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高磁电阻磁性隧道结的几种微制备方法研究

李飞飞 张谢群 杜关祥 王天兴 曾中明 魏红祥 韩秀峰

高磁电阻磁性隧道结的几种微制备方法研究

李飞飞, 张谢群, 杜关祥, 王天兴, 曾中明, 魏红祥, 韩秀峰
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出版历程
  • 收稿日期:  2004-11-11
  • 修回日期:  2005-03-30
  • 刊出日期:  2005-04-05

高磁电阻磁性隧道结的几种微制备方法研究

  • 1. 中国科学院物理研究所磁学国家重点实验室,北京 100080
    基金项目: 

    国家重点基础研究发展规划(批准号: 2001CB610601)、国家杰出青年科学基金(批准号:50325104)和国家自然科学基金(批准号:10274103)资助的课题.

摘要: 利用金属掩模法优化了制备磁性隧道结的实验和工艺条件,金属掩模的狭缝宽度为100 μm. 采用4 nm厚的Co75Fe25为铁磁电极和10或08 nm厚的铝氧化物 为势垒膜, 直接制备出了室温隧穿磁电阻(TMR)为30%—48%的磁性隧道结,其结构为Ta(5 nm)/Cu(25 nm)/Ni79Fe21(5 nm)/Ir22Mn78(10 nm)/ Co75Fe25 (4 nm)/Al(08 nm)-O/Co75Fe25(4 nm)/Ni79Fe 21(20 nm)/Ta(5 nm).同时,利用刻槽打孔法和去胶掀离法两种光刻技术并结合Ar离子束刻蚀及化学反应刻 蚀,制备出面积在4 μm×8 μm—20 μm×40 μm、具有室温高TMR和低电阻的高质量磁性 隧道结.300 ℃ 退火前后其室温TMR可分别达到22% 和50%.研究结果表明,采用光刻中的刻 槽打孔或去胶掀离工艺方法制备的小尺寸磁性隧道结,可用于研制磁动态随机存储器和磁读 出头及其他传感器件的磁敏单元.

English Abstract

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