• Title/Summary/Keyword: 자기스퍼터링

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Two-dimensional Analytic Solution of the Magnetic Field for the Ferrites of DC Magnetron Sputtering Device (DC 마그네트론 스퍼터링 장치의 영구자석에 의한 자기장의 2차원 해석적 해)

  • Yu Dong-Hun;Kwon Deuk-Chul;Lee Jong-Kyu;Yoon Nam-Sik;Kim Jung-Hyung;Shin Yong-Hyeon
    • The Transactions of the Korean Institute of Electrical Engineers C
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    • v.54 no.7
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    • pp.326-331
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    • 2005
  • We obtain analytical expressions the magnetic field of ferrites for DC magnetron sputtering device, which has been widely used for vacuum thin film deposition, and suggested the equation on maximum radius of the magnetic field by analytic solution. Also, the analytic results are compared with some calculations using magnetization elements of right-angled hexahedron.

An Analysis of E${\times}$B Drift Movement Including Negatively Charged Nano-particles

  • Lee, Ji-Hun;Yang, Seong-Chae
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2011.08a
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    • pp.328-328
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    • 2011
  • 전기장 E와 자기장 B가 서로 수직으로 인가된 플라즈마에서 전자와 이온의 이동 현상은 이미 널리 알려져 있다. 그런데 최근 플라즈마 응용 산업의 발달에 따라 음이온을 포함한 플라즈마에서 나노미립자의 운동에 대한 해석이 필요하다. 특히 실리콘 박막의 에칭, 스퍼터링, PECVD 등의 공정에 사용되는 실란 플라즈마에서 음이온의 발생에 따른 오염은 주요한 문제가 된다. 따라서 본 연구에서는 이러한 음이온을 제거하기 위해 E${\times}$B 드리프트 운동을 이론적으로 계산 하였다. 결과적으로 음으로 대전된 나노미립자는 E${\times}$B 드리프트 운동의 반대 방향으로 이동 하였고, 드리프트 속도는 자속밀도가 증가함에 따라 함께 증가됨을 보였다. 따라서 서로 수직으로 인가된 전자기장에 의한 E${\times}$B 드리프트 운동을 통해 음이온을 방전 공간에서 제거할 수 있음을 알 수 있었다.

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Preparation of Co-Cr-Ta recording layers by FTS (FIS에 의한 Co-Cr-Ta 기록층의 제작)

  • 공석현;손인환;박창옥;김재환;김경환
    • Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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    • 1999.05a
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    • pp.578-581
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    • 1999
  • The Co-Cr-Ta films are one of the most suitable candidates for perpendicular magnetic recording media. The facing targets sputtering(FTS) system has a advantage of preparing films over a wide range of working gas pressure on plasma-free substrates. In this study, we investigated the effect underlayers on the growths layers of Co-Cr-Ta recording layers. The Co-Cr-Ta/Ti(CoCr) double layers were deposited with sputter gas pressure$(P_N, 0.3-1mTorr)$ by using FTS apparatus at temperature of$40^{\circ}C~-300^{\circ}C$, respectively. Crystallographic and magnetic characteristics were evaluated by x-ray diffractometry(XRD) and vibrating sample magnetometer(VSM), respectively.

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Electron trajectories analysis in a planar magnetron sputtering cathode by a particle model (입자 모델을 이용한 평판 마그네트론 스퍼터링 음극의 전자 운동 분석)

  • Ju, Jeong-Hun
    • Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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    • 2008.11a
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    • pp.17-17
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    • 2008
  • 3차원 입자 모델을 이용하여 $12\;mm{\times}625\;mm$ 크기의 평판형 마그네트론 스퍼터링용 음극에서 전자의 운동을 해석하였다. 전자와 중성 가스 입자의 충돌은 모두 세 가지를 고려하였으며 Runge-Kutta 4th order 방법을 이용하여 전자의 궤적을 계산하였다. 400 eV의 전자는 5 mTorr의 압력에서 알곤과 평균 8 - 12회 이온화 충돌 후 집중 방전 영역에서 벗어났으며 문헌에 보고된 2차원 실린더형 마그네트론에서 보고된 값보다 작았다. 마그네트론의 집중 방전 특성은 전자와 중성의 소각 산란에 의해서 주로 발생되었으며 이온화 충돌에 의해서 발생되는 2차 전자는 충돌 위치에서의 자기장 값에 의해서 궤적이 결정되었다.

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Exchange and Interlayer Coupling in NiO Spin Valve Films (NiO 스핀밸브 박막에서 교환결합과 사잇층 결합에 관한 연구)

  • 박창만;고성호;황도근;이상석;이기암
    • Journal of the Korean Magnetics Society
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    • v.7 no.5
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    • pp.258-264
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    • 1997
  • Exchange and interlayer couplings between a NiFe ferromagnetic layer and an antiferromagnetic NiO layer in NiO/NiFe/Cu/NiFe spin-valve films prepared by rf/dc magnetron sputtering were investigated. The interlayer coupling field ($H_{int}$ decreased with the Cu layer thickness, and the exchange coupling field $(H_{ex}$ saturated to 90 Oe. the magnetitudes of $H_{ex}$ and $H_{int}$ decreased with increasing thickness of the pinned NiFe layer. The increase of $H_{int}$ with the free NiFe layer may be due to the increased magnetization.

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Micro-Structural Study of Al/Ni Nano-Multilayer Foils by Intermixing Criteria (혼합 기준을 달리한 Al/Ni 나노 멀티 포일의 미세구조에 대한 연구)

  • Jo, Yong-Gi;Yu, Gwang-Chun;Lee, Won-Beom;Yu, Se-Hun;Jeong, Dong-Geun
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2013.02a
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    • pp.374-375
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    • 2013
  • Al/Ni 나노 멀티 포일은 상온에서 외부 방전 및 촉발에 따라 급속한 자기 발열 반응이 일어나는 특성을 보여, 외부 촉발을 통해 상온에서 온도를 높일 수 없는 접합이나 마이크로 수준의 미세 접합이 가능한 접합재료로서 활용이 상당히 기대되는 재료이다. 본 연구에서는 스퍼터링법을 이용하여 한 층이 20 nm 이하에서 Al과 Ni의 혼합 기준을 달리한 Al/Ni 나노 멀티 900층을 제조와 제조된 반응성 포일이 자기 발열 반응에 따른 미세구조에 대해 조사하였다. 박막의 증착은 3~10 mTorr의 공정압력 으로 Al 타겟 전류 1.7 A, Ni 타겟 전류 1.4 A로 하여 증착시간을 조절하여 제조하였다. SEM과 EDX를 통하여 Al/Ni 나노 멀티 포일의 성장구조와 각 원소의 함량을 조사하였다. XRD 미세결정구조 분석은 제조된 반응성 포일과 외부 촉발시킨 후 자기 발열 반응에 의해 형성되는 혼합 상에 대한 조사를 실시하였다. 혼합기준이 1:1의 Al/Ni 나노 멀티 포일에서 약 $980^{\circ}C$의 발열이 발생하는 것을 Pyrometer를 통해 측정하였으며, 자기 발열 반응 후의 혼합 상은 AlNi이 형성되었다. Ni rich 포일에서는 약 $730^{\circ}C$의 발열이 발생하였고, 혼합상으로 주로 AlNi이 형성되었고 Al3Ni2도 나타났으며, 반응에 참여하지 못한 Ni이 남아있는 것을 관찰하였다. Al rich 포일에서는 약 $720^{\circ}C$의 발열과 함께 AlNi, $AlNi_3$이 형성되었고 반응에 참여하지 못한 Al이 미세하게 나타났다.

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Study on Heterogeneous Structures and High-Frequency Magnetic Properties Amorphous CoZrNb Thin Films (비정질 CoZrNb 박막의 불균일 구조와 고주파 자기특성에 관한 연구)

  • 정인섭;허재헌
    • Journal of the Korean Magnetics Society
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    • v.1 no.2
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    • pp.31-36
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    • 1991
  • Structural and compositional heterogeneities of sputter deposited, amorphous $Co_{87}Zr_{4}NB_{9}$ thin films were investigated using TEM and EDS with windowless detector. The films deposited with substrate bias and annealed in rotating magnetc field showed two amorphous phases of Co-rich region and (ZrNb)oxide-rich region, and revealed 'ultra-soft' magnetic properties. Revesible bias-responses and overdamped frequency responses, along with small Hc, Hk and Mr/Ms ratio, give the possibility of ultra-soft magnetic behavior fo CoZrNb thin films. We proposed the vortex type magnetization distribution in remanent state which was correlated with the thin film heterogeneity. Then, the ultra-soft characteristics of the compositionally heterogeneous films were explained by the spin vortices that minimized the total magnetostatic and exchange coupling energies.

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Carrier-enhanced Ferromagnetism in Cr-doped ZnO (Cr이 치환된 ZnO에서 나르개에 의한 강자성의 향상)

  • Sim, Jae-Ho;Kim, Hyo-Jin;Kim, Do-Jin;Ihm, Young-Eon;Yoon, Soon-Kil;Kim, Hyun-Jung;Choo, Woong-Kil
    • Journal of the Korean Magnetics Society
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    • v.15 no.3
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    • pp.181-185
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    • 2005
  • We have investigated the effects of Al codoping on the structural, electrical transport, and magnetic properties of oxide diluted magnetic semiconductor $Zn_{1-x}Cr_xO$ thin films prepared by reactive sputtering. Nondoped $Zn_{0.99}Cr_{0.01}O$ thin films show semiconducting transport behavior and weak ferromagnetic characteristic. The Al doping increases the carrier concentration and results in an decrease of resistivity and metal-insulator transition behavior. With increasing carrier concentration, the magnetic properties drastically change, exhibiting a remarkable increase of the saturation magnetization. These results show carrier-enhanced ferromagnetic order in Cr-doped ZnO.

Variation of GMR Properties with Ar Pressure and Co Interlayer Thickness in Ta/NiFe/Co/Cu/Co/NiFe/FeMn Spin Valve Structures (Ta/NiFe/Co/Cu/Co/NiFe/FeMn 스핀밸브구조에서 Ar 압력과 Co 사이층 두께에 따른 GMR 특성 변화)

  • 최연봉;류상현;조순철
    • Journal of the Korean Magnetics Society
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    • v.9 no.2
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    • pp.98-103
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    • 1999
  • We have studied changes of coercivity $(H_c)$, exchange anisotropy field $(H_{ex})$ and MR ration in glass/Ta/NiFeI/CoI(t)/Cu/CoII(3/4 t)/NiFeII/FeMn spin valve structures by changing Ar pressure and thicknesses of Co layers using DC, RF sputtering methods. We obtained minimum coercivity of 2.8 Oe at 4 mTorr of Ar pressure, exchange anisotropy field of 50.0 Oe at 6 mTorr and 5.3 % of MR ratio at 10 mTorr. Also, we obtained 3.0 Oe of coercivity at 40 $\AA$ of CoI layer, 65.9 Oe at 13 $\AA$ and 4.7 % of MR ratio at 27 $\AA$ and 34 $\AA$ by changing the thicknesses of Co layers.

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Exchange coupling of Co/NiMn bilayer (Co/NiMn의 교환 자기결합에 관한 연구)

  • 안동환;조권구;주승기
    • Journal of the Korean Magnetics Society
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    • v.10 no.4
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    • pp.171-177
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    • 2000
  • Exchange coupling of Co/NiMn bilayers fabricated by RF magnetron sputtering method was studied. We investigated the variation of exchange coupling field (H$\sub$ex/) for different annealing temperature and time. The maximum exchange coupling field was obtained after 13hr annealing at 300 $^{\circ}C$. With respect to deposition sequence, it was demonstrated that NiMn-top bilayers had higher exchange coupling field than NiMn-bottom bilayers. Ta capping layer was shown to be essential in achieving exchange coupling and Auger Electron Spectroscopy (AES) proved that uncapped NiMn/Co bilayers did not have exchange coupling because of oxygen incorporation into film. We also observed the effect of Ta underlayer on exchange coupling. It was found that Ta underlayer had better not be used for attaining higher exchange coupling. XRD analysis showed that Ta underlayer helped bilayers develop texture, but it was not essential to exchange coupling of Co/NiMn bilayers, which is in contrast to NiFe/NiMn system. Furthermore, the NiMn and Co thickness dependence of exchange coupling has been investigated. The exchange coupling strength reached the maximum above 200 ${\AA}$ NiMn thickness and had inversely proportional relation with Co thickness.

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