• 제목/요약/키워드: CoFeB film

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MgO(100) 기판 위에 증착된 Ag/CoFeB 박막의 스퍼터링 조건에 따른 미세성장구조 변화 연구 (Effects of Sputtering Conditions on the Growth of Ag/CoFeB Layer on MgO(100) Substrate)

  • 전보건;정종율
    • 한국자기학회지
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    • 제21권6호
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    • pp.214-218
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    • 2011
  • 본 연구에서는 DC 마그네트론 스퍼터링을 이용해 MgO 단결정 기판 위에 성장된 Ag/CoFeB 박막의 스퍼터링 조건에 따른 박막 미세구조의 변화를 연구하였다. Ag 박막의 결정성 및 표면 거칠기는 인가전력(sputtering power) 및 증착온도의 변화에 따라 증착온도가 증가하는 경우 (200) 방향의 결정성이 향상되는 것을 확인하였으며, 인가전력이 증가되는 경우 표면 거칠기가 감소하는 것을 확인하였다. 또한 고분해능 TEM(transmission electron microscopy) 및 XRR(X-ray reflectivity) 측정을 통해 MgO 기판 위 Ag층의 켜쌓기 성장 및 MgO 기판과 Ag층 사이에 산화층에 해당하는 계면층이 존재하는 것을 알 수 있었으며, 증착온도의 증가에 따른 Ag의 섬상구조 형성 및 intermixing 효과에 의한 Ag/CoFeB 계면층의 변화 및 자기적 특성의 변화를 연구하였다.

자계중 열처리된 FeCoSiB 아몰퍼스박막의 자기적 특성 (Magnetic Properties of FeCoSiB Amorphous Films Annealed in Magnetic field)

  • 신광호;김영학;사공건
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제16권12S호
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    • pp.1305-1309
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    • 2003
  • To utilize FeCoSiB amorphous films for magnetoelastic sensors, the temperature dependency of magnetization (M-T curve) and the magnetization properties of the amorphous films were investigated in this study. As the amount of cobalt In the films increased, the Curie temperature decreased but the crystallization temperature increased. In addition to this, the crystallization temperature was lower than the Curie temperature in the film containing 20 at% cobalt. The optimized annealing condition was set up by analyzing the H-T curve. And then, the amorphous film that has excellent magnetic properties and uni-axal anisotropy could be prepared for construction of the magnetoelastic sensor devices. The coercive force of the film was below 0.5 Oe and the anisotripic field was about 5 Oe.

A Metallurgical Study on Sputtered thin Film Magnet of high $_{i}\textrm{H}_{c}$ Nd-(Fe, Co)-B alloy and Magnetic

  • Kang, Ki-Won;Kim, Jin-Ku;Song, Jin-Tae
    • 한국재료학회지
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    • 제4권5호
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    • pp.535-540
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    • 1994
  • Thin film magnet was fabricated by radio frequency magnetron sputtering using $Nd_13/(Fe.Co)_{70}B_{17}$ alloy target and magnetic properties were investigated according to sputtering conditions from the metallurgical point of view. we could obtain the best preferred orientation of $Nd_2Fe_{14}B$ phase at substrate temperatures between $450^{\circ}C$ and $460^{\circ}C$ with the input power 150W, and thin films had the anisotropic magnetic properties. But, as the thickness of thin film increased, the c-axis orientation gradually tended to be disordered and magnetic properties also become isotropic. Just like Nd-Fe-B meltspun ribbon, the microstructure of thin film magnet was consisted of very find cell shaped $Nd_2Fe_{14}B$ phase and the second phase along grain boundary. While, domain structure showed maze patterns whose magnetic easy axis was was perpendicular to film plane of thin film. It was concluded from these results that the perpendicualr anisotropy in magnetization was attributed to the perpendicular alignment of very find $Nd_2Fe_{14}B$ grains in thin film.

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CoFeB 박막 재료에서 강자성 및 스핀파 공명 신호 분석 (Analysis of Ferromagnetic and Spin Wave Resonance Signals in CoFeB Thin Films)

  • 김동영;윤석수
    • 한국자기학회지
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    • 제24권6호
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    • pp.165-170
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    • 2014
  • 본 연구에서는 두께가 다른 비정질 CoFeB 박막 재료에서 측정한 강자성 및 스핀파 공명 신호를 비교 분석하였다. 강자성 공명 자기장($H_{FMR}$)은 두께에 거의 무관하게 일정한 값을 갖는 반면 스핀파 공명 자기장($H_{SWR}$)은 CoFeB의 두께에 의존하는 스핀파 모드들에 대한 이론 값과 일치하였다. 수평면에서 자기장 각도에 따른 $H_{FMR}$ 측정 결과로부터 CoFeB 재료의 일축이방성 자기장은 37 Oe였다. 한편 $H_{SWR}$$H_{FMR}$과 동일한 각도 의존성을 보였으며, 스핀파 공명 신호의 크기는 강자성 공명 신호에 비하여 약 5.7배 증가하였다. 이러한 증가는 비정질 재료의 작은 감쇠 상수에 의한 저감이 작은 스핀파의 진행 특성 및 균일한 자화에 의한 이상적인 정상파 형성 조건에 기인함을 알 수 있었다.

CoFeB/MgO 박막 재료의 열처리에 따른 강자성공명 특성 (Thermal Annealing Effect on Ferromagnetic Resonance Properties in CoFeB/MgO Thin Film)

  • 윤석수;김동영
    • 한국자기학회지
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    • 제21권1호
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    • pp.10-14
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    • 2011
  • 본 연구에서는 열처리에 따른 자기이방성 자기장 및 강자성 공명 선폭(${\Delta}H_{PP}$) 변화 특성을 분석하기 위하여 열처리 전후의 CoFeB/MgO 박막 재료에 대하여 강자성 공명 신호를 측정하였다. 열처리 전에 일축이방성 자기장($H_{K1}$) 특성을 보이던 CoFeB는 열처리 후 쌍축이방성 자기장 ($H_{K2}$) 특성이 부가적으로 확연히 나타났다. 이는 비정질 CoFeB가 열처리에 의하여 B이 확산되는 과정에서 박막의 수평면에서 (001)결정면을 갖는 MgO 계면으로부터 CoFeB 역시 (001)결정면을 갖는 입방결정으로 성장하였기 때문이다. 또한 쌍축이방성을 갖는 결정축의 영향으로 수평면에서의 자화용이축의 분포 특성을 증가시켜 ${\Delta}H_{PP}$도 증가하는 특성을 보인다.

La1-xSrxMO3(M = Fe, Co, Mn) 물질을 이용한 포름알데히드 가스센서의 제조와 특성 (Fabrication and characteristics of La1-xSrxMO3(M = Fe, Co, Mn) formaldehyde gas sensors)

  • 김한지;최정범;김신도;유광수
    • 센서학회지
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    • 제17권3호
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    • pp.203-209
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    • 2008
  • Thick film formaldehyde (HCHO) gas sensors were fabricated by using $La_1_{-x}Sr_xMO_3$ (M= Fe, Co, Mn) ceramics. The powders of $La_1_{-x}Sr_xMO_3$ (M=Fe, Co, Mn) were synthesized by conventional solid-state reaction method. By using the $La_1_{-x}Sr_xMO_3$ (M=Fe, Co, Mn) paste, the thick-film formaldehyde sensors were prepared on the alumina substrate by silkscreen printing method. The experimental results revealed that $La_1_{-x}Sr_xMO_3$ (M= Fe, Co, Mn) ceramic powder has a perovskite structure and the thick-film sensor shows excellent gas-sensing characteristics to formaldehyde gas (sensitivity of $La_{0.8}Sr_{0.2}FeO_3$, S= 14.7 at operating temperature of $150^{\circ}C$ in 50 ppm HCHO ambient).

High density plasma etching of CoFeB and IrMn magnetic films with Ti hard mask

  • Xiao, Y.B.;Kim, E.H.;Kong, S.M.;Chung, C.W.
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2009년도 제38회 동계학술대회 초록집
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    • pp.233-233
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    • 2010
  • Magnetic random access memory (MRAM), based on magnetic tunnel junction (MTJ) and CMOS, is a prominent candidate among prospective semiconductor memories because it can provide nonvolatility, fast access time, unlimited read/write endurance, low operating voltage and high storage density. The etching of MTJ stack with good properties is one of a key process for the realization of high density MRAM. In order to achieve high quality MTJ stack, the use of CoFeB and IrMn magnetic films as free layers was proposed. In this study, inductively coupled plasma reactive ion etching of CoFeB and IrMn thin films masked with Ti hard mask was investigated in a $Cl_2$/Ar gas mix. The etch rate of CoFeB and IrMn films were examined on varying $Cl_2$ gas concentration. As the $Cl_2$ gas increased, the etch rate monotonously decreased. The effective of etch parameters including coil rf power, dc-bais voltage, and gas pressure on the etch profile of CoFeB and IrMn thin film was explored, At high coil rf power, high dc-bais voltage, low gas pressure, the etching of CoFeB and IrMn displayed better etch profiles. Finally, the clean and vertical etch sidewall of CoFeB and IrMn free layers can be achieved by means of thin Ti hard mask in a $Cl_2$/Ar plasma at the optimized condition.

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FeCoB Films with Large Saturation Magnetization and High Magnetic Anisotropy Field to Attain High Ferromagnetic Resonance Frequency

  • Nakagawa, Shigeki;Hirata, Ken-Ichiro
    • Journal of Magnetics
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    • 제18권2호
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    • pp.155-158
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    • 2013
  • FeCoB films were being prepared on a Ru underlayer by using the oblique incidence of sputtered and back-scattered particles which have a high in-plane magnetic anisotropy field $H_k$ above 400 Oe. It is suitable to attain such deposition condition when facing targets sputtering system. The in-plane X-ray diffraction analysis clarified that there is anisotropic residual stress which is the origin of the high in-plane magnetic anisotropy. The directional crystalline alignment and inclination of crystallite growth were also observed. Such anisotropic crystalline structures may affect the anisotropic residual stress in the films. The B content of 5.6 at.% was appropriate to induce such anisotropic residual stress and $H_k$ of 410 Oe in this experiment. The film with B content of 6 at.% possessed large saturation magnetization of 22 kG and high $H_k$ of 500 Oe. The film exhibited high ferromagnetic resonance frequency of 9.2 GHz.

FeCoSiB계 아몰퍼스 자성박막의 자기-임피 던스 효과 (Magneto-Impedance Effect of FeCoSiB Amorphous Magnetic Films)

  • 신용진;소대화;김현욱;김대주;서강수
    • 한국재료학회지
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    • 제8권3호
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    • pp.252-255
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    • 1998
  • 본논문은 FeCoCiB계 아몰퍼스 자성박막의 주파수에 따른 자기 임피던스(MI)효과에 관하여 조사한 것이다. 영자왜를 갖는 아몰퍼스 자성박막은 고주파 스파터링법에 의하여 제작하였으며, 자계중 열처리를 행하였다. 제작된 자성박막에 직접 외부자계를 인가했을 때, 자성박막의 양단간의 전압진폭은 120[MHz]에서 약 76.2%의 변화를 보였으며, 임피던스는 2.1%/Oe의 변화가 나타났다. 따라서, 제작한 자성박막은 센서소자로서의 가능성을 갖고 있음을 확인하였다.

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합성형 반강자성 결합 재료의 자기장 세기에 따른 토오크 신호 분석 (Magnetic Field Dependence of Torque Signals in Synthetic Antiferromagnetic Coupled CoFeB/Ru/CoFeB Thin Film)

  • 윤석수;전우상;김동영
    • 한국자기학회지
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    • 제21권3호
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    • pp.83-87
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    • 2011
  • 본 연구에서는 합성형 반강자성 결합 특성을 갖는 CoFeB/Ru/CoFeB 박막 재료에서 자화용이축에서 측정한 플롭자기장($H_F$)과자화곤란축에서 측정한 포화자기장(Hs)을 경계로 달라지는 토오크 신호를 분석하였다. HF의 자기장 세기에서 음의 일축이방성 특성이 최소가 되며, 이는 반강자성 결합에 의한 자화 상쇄 효과로 강자성층의 자화용이축이 곤란축과 같은 역할을 하기 때문이다. $H_F$ < H < $H_s$의 자기장의 세기에서는 두 강자성층이 형성한 자화방향의 사이각이 증가하면서 쌍축이방성 특성을 유도시킨다. 이러한 쌍축이방성 유도 특성은 두 강자성층의 자화가 서로 수직이 되는 자기장의 세기에서 최대가 된다. 한편 자기장의 세기가 $H_s$ 이상에서는 CoFeB의 고유한 일축이방성 특성을 보인다. 이러한 자기이방성 특성은 두 강자성층의 반강자성 결합에 의한 자화 특성을 반영하고 있음을 Stoner-Wohlfarth 모델 분석을 통하여 알 수 있다.