• 제목/요약/키워드: Tunnel junction

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기판과 부도체층을 개선한 $FM/Al_2O_3/FM$ (FM=Ferromagnet) 자기터널링 접합제작 및 자기수송에 관한 연구 (Improvement of Substrate and Insulationg Layer of FM Magnetic Tunneling Jundtion and the Study of Magnetic Transport)

  • 변상진;박병기;장인우;염민수;이재형;이긍원
    • 한국자기학회지
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    • 제9권5호
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    • pp.245-250
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    • 1999
  • 기판/Py/Al2O3/Co(Py=Ni81Fe19) 터널접합의 TMR(Tunneling Magnetoresistance)에 미치는 기판과 부도체층의 효과를 보기위해 산화시간을 변화시키고 기판의 종류를 변화시켜며 전기적 특성을 측정하였다. 시료는 진공중에서 in-situ로 새도우마스크를 교환하며 제작하였다. 산화시간의 증가에 따라 터널접합의 저항은 증가하였으며 측정된 MR 값은 감소하였다. 터널 비저항이 0.17 M$\Omega$($\mu\textrm{m}$)2이하인 경우 MR이 관측되었다. 기판의 종류에 따른 MR 값은 열산화시킨 Si(111), Si(100), Cornng Glass 2948, Corning Glass 7059 순으로 감소하였다. MR 값의 부호와 변화를 불균일 전류의 흐름으로 설명하였다.

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복층터널의 분기터널 굴착에 따른 기존터널의 안정성 분석 (Stability analysis of an existing tunnel due to the excavation of a divergence tunnel emerging from double-deck tunnel)

  • 김한얼;김정주;이재국;유한규
    • 한국터널지하공간학회 논문집
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    • 제19권5호
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    • pp.779-797
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    • 2017
  • 최근 도심지의 지상교통시설이 포화수준에 이르렀을 뿐만 아니라 증가하는 교통량으로 인한 교통난과 미세먼지 등의 대기환경 오염의 심화로 인하여 지하도로건설이 각광을 받고 있다. 지하도로건설은 도심지 교통난 해소와 더불어 친환경적인 도시설계가 가능하기 때문에 신설도로 뿐만 아니라 기존도로 역시 지하화 되어 가는 추세이다. 지하도로건설시 IC(분기점)와 JC(나들목) 역할을 수행하는 분기터널의 건설은 필수적이라 할 수 있다. 따라서 분기터널에 의한 기존터널의 영향분석은 필수적으로 고려해야한다. 본 연구에서는 분기터널 굴착 시 기존터널에 미치는 영향을 수치해석을 통해 분석하였다. 분기터널을 기존터널의 직하부를 기점으로 하여 시계방향으로 $45^{\circ}$간격으로 총 5가지의 경우를 설정하였으며, 각각의 경우에서 변위조절방법(Displacement Controlled Model)을 이용하여 지반손실률을 0.5%, 1.0% 그리고 1.5%을 적용하여 수치해석을 실시하였다. 그 결과, 지반손실률이 증가할수록 변위와 파괴범위, 그리고 안정성에 미치는 영향이 증가하는 것으로 나타났다. 또한 직하부에 위치한 분기터널이 가장 안정성에 취약한 것으로 확인 되었으며, 분기터널의 위치가 연직, 수평방향에 있을 경우보다 대각선방향에 위치할 경우가 변형과 라이닝 파괴 측면에서 불안정한 것으로 나타났다.

나노 산화층을 사용한 자기터널접합의 특성 (Characteristics of Magnetic Tunnel Junctions Incorporating Nano-Oxide Layers)

  • 추인창;전병선;송민성;이성래;김영근
    • 한국자기학회지
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    • 제16권2호
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    • pp.136-139
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    • 2006
  • 자기터널접합은 일반적으로 $250^{\circ}C$ 이상의 온도에서 터널자기저항비의 저하가 발생하는데 이는 반강자성체로 사용된 IrMn 중 Mn이 강자성체인 CoFe 및 터널배리어로의 내부확산에 기인한다. 자기터널접합의 열적 안정성을 향상시키기 위하여 나노산화층을 삽입하여 Mn의 확산을 제어하였다. CoNbZr 4/CoFe 10/IrMn 7.5/CoFe 3/터널배리어/CoFe 3/CoNbZr 2(nm)와 같은 자기터널접합을 기본구조로 하여 각각의 층에 나노산화층을 삽입하여 열적안정성 및 전자기적 특성을 비교 분석 하였다. 나노산화층의 삽입에 의해 터널자기저항비, 자기터널접합의 표면 평활도 및 열적안정성이 향상되었다.

Compositional Change of MgO Barrier and Interface in CoFeB/MgO/CoFeB Tunnel Junction after Annealing

  • Bae, J.Y.;Lim, W.C.;Kim, H.J.;Kim, D.J.;Kim, K.W.;Kim, T.W.;Lee, T.D.
    • Journal of Magnetics
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    • 제11권1호
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    • pp.25-29
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    • 2006
  • Recent experiments have demonstrated high TMR ratios in MTJs with the MgO barrier [1,2]. The CoFeB/MgO/CoFeB junctions showed better properties than the CoFe/MgO/CoFe junctions because the MgO layer had a good crystalline structure with (001) texture and smooth and sharp interface between CoFeB/MgO [3]. The amorphous CoFeB with 20 at%B starts the crystallization at $340^{\circ}C$ [4] and this crystallization of the CoFeB helps obtaining the high TMR ratio. In this work, the compositional changes in the MgO barrier and at the interface of CoFeB/MgO/CoFeB after the CoFeB crystallization were studied in annealed MTJs. XPS depth profiles were utilized. TEM analyses showed that the MgO barrier had (100) texture on CoFeB in the junctions. B in the bottom CoFeB layer diffused into the MgO barrier and B-oxide was formed at the interface of CoFeB/MgO/CoFeB after the CoFeB crystallization.

Analysis of Wide-gap Semiconductors with Superconducting XAFS Apparatus

  • Shiki, S.;Zen, N.;Matsubayashi, N.;Koike, M.;Ukibe, M.;Kitajima, Y.;Nagamachi, S.;Ohkubo, M.
    • Progress in Superconductivity
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    • 제14권2호
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    • pp.99-101
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    • 2012
  • Fluorescent yield X-ray absorption fine structure (XAFS) spectroscopy is useful for analyzing local structure of specific elements in matrices. We developed an XAFS apparatus with a 100-pixel superconducting tunnel junction (STJ) detector array with a high sensitivity and a high resolution for light-element dopants in wide-gap semiconductors. An STJ detector has a pixel size of $100{\mu}m$ square, and an asymmetric layer structure of Nb(300 nm)-Al(70 nm)/AlOx/Al(70 nm)-Nb(50 nm). The 100-pixel STJ array has an effective area of $1mm^2$. The XAFS apparatus with the STJ array detector was installed in BL-11A of High Energy Accelerator Research Organization, Photon Factory (KEK PF). Fluorescent X-ray spectrum for boron nitride showed that the average energy resolution of the 100-pixels is 12 eV in full width half maximum for the N-K line, and The C-K and N-K lines are separated without peak tail overlap. We analyzed the N dopant atoms implanted into 4H-SiC substrates at a dose of 300 ppm in a 200 nm-thick surface layer. From a comparison between measured X-ray Absorption Near Edge Structure (XANES) spectra and ab initio FEFF calculations, it has been revealed that the N atoms substitute for the C site of the SiC lattice.

Improved Carrier Tunneling and Recombination in Tandem Solar Cell with p-type Nanocrystalline Si Intermediate Layer

  • Park, Jinjoo;Kim, Sangho;Phong, Pham duy;Lee, Sunwha;Yi, Junsin
    • Current Photovoltaic Research
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    • 제8권1호
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    • pp.6-11
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    • 2020
  • The power conversion efficiency (PCE) of a two-terminal tandem solar cell depends upon the tunnel-recombination junction (TRJ) between the top and bottom sub-cells. An optimized TRJ in a tandem cell helps improve its open-circuit voltage (Voc), short-circuit current density (Jsc), fill factor (FF), and efficiency (PCE). One of the parameters that affect the TRJ is the buffer layer thickness. Therefore, we investigated various TRJs by varying the thickness of the buffer or intermediate layer (TRJ-buffer) in between the highly doped p-type and n-type layers of the TRJ. The TRJ-buffer layer was p-type nc-Si:H, with a doping of 0.06%, an activation energy (Ea) of 43 meV, an optical gap (Eg) of 2.04 eV, and its thickness was varied from 0 nm to 125 nm. The tandem solar cells we investigated were a combination of a heterojunction with intrinsic thin layer (HIT) bottom sub-cell and an a-Si:H (amorphous silicon) top sub-cell. The initial cell efficiency without the TRJ buffer was 7.65% while with an optimized buffer layer, its efficiency improved to 11.74%, i.e., an improvement in efficiency by a factor of 1.53.