초록
IrMn을 반강자성체로 사용하고 순수한 Al을 자연산화시켜서 제작한 Al203를 절연층으로 사용한 spin-valve 형태의 NiFe/Co/Al2O3/Co/IrMn 터널링 접합의 자기저항효과를 조사하였다. IrMn의 두께가 약 100$\AA$이상일 경우 강자성체와의 교환상호작용이 발생하기 때문에 NiFe(183$\AA$)/Co(17$\AA$)/Al-oxide(16$\AA$)IrMn(100$\AA$) 터널링 접합에서 자기저항효과가 관찰되며 TMR비(%)는 $\pm$20 Oe의 인가자장에서 10% 이상의 값을 갖는다. 하부 자성층인 NiFe/Co의 길이방향으로 수행한 자장 중 열처리에 의해 저항은 다소 감소하고 TMR비(%)는 열처리온도에 따라 증가하여 20$0^{\circ}C$에서 23%의 최대값을 갖는다. 자성층의 폭을 변호시켜 접합면적을 달리한 시료의 TMR비(%)는 접합면적이 증가할수록 증가하고 저항은 감소한다.
$NiFe/Co/Al_2O_3/Co/IrMn$ tunneling junctions were grown on (100)Si wafer and their spin-valve tunneling magnetoresistance (TMR) was studied. The tunneling junctions were grown by using a 5-gun RF/DC magnetron sputter. $Al_2O_3$ barrier layer was formed by exposing Al layer to oxygen atmosphere at 6$0^{\circ}C$ for 72 hours. Strong exchange coupling interaction is observed between the ferromagnetic Co and the antiferromagnetic IrMn of Co/IrMn bilayer when IrMn is 100$\AA$ thick. $NiFe(183\;{\AA})/Co(17\;{\AA})/Al_2O_3(16\;{\AA})/Co(100\;{\AA})/IrMn(100\;{\AA})$ tunneling junction shows best TMR ratio of about 10% in the applied magnetic field range of $\pm$20 Oe. The TMR ratio is improved about 23% and electrical resistance is decreased about 34% when annealed at 200 $^{\circ}C$ for 1 hour in magnetic field of 330 Oe, parallel to the bottom electrode. With increasing the active area of junction the TMR ratio increases while electrical resistance decreases.