• 제목/요약/키워드: free magnetic layer

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유기물 광전소자 제작을 위한 박스 캐소드 스퍼터 기술 (Box Cathode Sputtering Technologies for Organic-based Optoelectronics)

  • 김한기
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제19권4호
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    • pp.373-378
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    • 2006
  • We report on plasma damage free-sputtering technologies for organic light emitting diodes (OLEDs), organic thin film transistor (OTFT) and flexible displays by using a box cathode sputtering (BCS) method. Specially designed BCS system has two facing targets generating high magnetic fields ideally entering and leaving the targets, perpendicularly. This target geometry allows the formation of high-density plasma between targets and enables us to realize plasma damage free sputtering on organic layer without protection layer against plasma. The OLED with Al cathode prepared by BCS shows electrical and optical characteristics comparable to OLED with thermally evaporated Mg-Ag cathode. It was found that OLED with Al cathode layer prepared by BCS has much lower leakage current density ($1{\times}10^{-5}\;mA/cm^2$ at -6 V) than that $(1{\times}10^{-2}{\sim}-10^0\;mA/cm^2)$ of OLED prepared by conventional DC sputtering system. This indicates that BCS technique is a promising electrode deposition method for substituting conventional thermal evaporation and DC/RF sputtering in fabrication process of organic based optoelectronics.

유기물 광전소자 제작을 위한 박스 캐소드 스퍼터 기술 (Box Cathode Sputtering Technologies for Organic Optoelectronics)

  • 김한기;이규성;김광일
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2005년도 추계학술대회 논문집 Vol.18
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    • pp.53-54
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    • 2005
  • We report on plasma damage free-sputtering technologies for organic light emitting diodes (OLEDs), organic thin rim transistor (OTFT) and flexible displays by using a box cathode sputtering (BCS) method. Specially designed BCS system has two facing targets generating high magnetic fields ideally entering and leaving the targets, perpendicularly. This target geometry allows the formation of high-density plasma between targets and enables us to realize plasma damage free sputtering on organic layer without protection layer against plasma. The OLED with top cathode prepared by BCS shows electrical and optical characteristics comparable to OLED with thermally evaporated Mg-Ag cathode. It was found that TOLED with ITO or IZO top cathode layer prepared by BCS has much lower leakage current density ($1\times10^{-5}$ mA/cm2 at -6V) than that ($1\times10^{-1}\sim10^{\circ}mA/cm^2$)of OLED prepared by conventional DC sputtering system. This indicates that BCS technique is a promising electrode deposition method for substituting conventional thermal evaporation and dc/rf sputtering in fabrication process of organic based optoelectronics.

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Rotation Effect of In-plane FM layer on IrMn Based GMR-SV Film

  • Khajidmaa, Purevdorj;Choi, Jong-Gu;Lee, Sang-Suk
    • Journal of Magnetics
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    • 제22권1호
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    • pp.7-13
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    • 2017
  • The magnetoresistance (MR) properties of antiferromagnetic (AFM) IrMn based giant magnetoresistance-spin valve (GMR-SV) was investigated in view point of the artificial rotation effect of ferromagnetic (FM) layer in the plane induced by an applied field during the post annealing temperature. The MR curves measured with an azimuthal angle region of ${\phi}=0^{\circ}-360^{\circ}$ are depended on the annealing temperature and the magnetization easy axis of two free NiFe layers and two pinned NiFe layers in dual-type GMR-SV film. Especially, the annealing temperature and sample rotation angle(${\theta}$ ) maintained to the magnetic sensitivity (MS) of 1.4 %/Oe with an isotropic region angle of $110^{\circ}$ are $100^{\circ}C$ and $90^{\circ}$, respectively.

Ta/NiFe/Cu/NiFe/FeMn/Ta계 스핀밸브 제조시 Ta/NiFe 계면원자섞임이 스핀밸브의 자기저항과 자기적 특성에 미치는 영향 (Effects of Atomic Intermixing of Ta/NiFe Interface on Magnetoresistance and Magnetic Properties in a Ta/NiFe/Cu/NiFe/FeMn/Ta Spin Valve Structure)

  • 오세층;이택동
    • 한국자기학회지
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    • 제8권5호
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    • pp.288-294
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    • 1998
  • 기판/Ta/NiFe/Cu/NiFe/FeMn/Ta 스핀밸브에서 Ta 성막 후에 자유층 NiFe 스퍼터 증착시 가해진 기판 바이어스 전압에 의해 야기된 Ta/NiFe 계면에서의 원자섞임이 자기저항에 미치는 영향에 대해 조사하였다. 최대 자기 저항비 (MR ratio)를 나타내는 자유층의 적정두께는 바이어스 전압이 증가함에 따라 증가하였다. 이러한 현상의 원인은 바이러스 전압이 증가함에 따라 Ta과 NiFe의 원자섞임으로 계면에 있는 NiFe층 일부가 약한 강자성 또는 상자성화되어 스핀 비의존 산란을 하는 원자섞임층의 두께가 증가하였기 때문이다. 원자섞임층의 존재는 전기저항 변화와 자화량 변화로부터 증명하였다. 또 본 실험에서 비록 NiFe 증착시 기판 바이어스 전압이 변화더라도 최대 자기저항비를 갖는 최적 "유효" 자유층 두께는 기판 바이어스 전압에 무관하게 일정하였다.관하게 일정하였다.

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NiO/NiFe/Cu/NiFe 스핀-밸브 샌드위치의 자기저항 특성 (Magneto resistance in NiO/NiFe/Cu/NiFe spin-valve Sandwiches)

  • 김재욱
    • E2M - 전기 전자와 첨단 소재
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    • 제10권10호
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    • pp.1016-1021
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    • 1997
  • Magneto resistance properties in spin-valve sandwiches with various thickness of nanmagnetic layer in contact with the ferromagnetic NiFe film were investigated. The NiFe layer in contact with the NiO film was pinned by strongly exchange-biased coupling and the free NiFe layer at the film surface induced a sharp change in the magnetoresistance at -5~15Oe due to small coercivity. The NiO/NiFe/Cu/NiFe film showed a magnetoresistance ratio in the range of 2.3~2.9% and a field sensitivity above 2.2%/Oe with various of nonmagnetic layer. The NiO/NiFe/Cu/NiFe film of the field sensitivity above 2.2%/Oe suggests stang possibility of magnetic sensor matter.

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Local Variation of Magnetic Parameters of the Free Layer in TMR Junctions

  • Kim, Cheol-Gi;Shoyama, Toshihiro;Tsunoda, Masakiyo;Takahashil, Migaku;Lee, Tae-Hyo;Kim, Chong-Oh
    • Journal of Magnetics
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    • 제7권3호
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    • pp.72-79
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    • 2002
  • Local M-H loops have been measured on the free layer of a tunneling magnetoresistance (TMR) junction using the magneto-optical Kerr effect (MOKE) system, with an optical beam size of about 2 $\mu$m diameter. Tunnel junctions were deposited using the DC magnetron sputtering method in a chamber with a base pressure of 3$\times$10$^{-9}$ Torr. The relatively irregular variations of coercive force H$_c$(∼17.5 Oe) and unidirectional anisotropy field H$_{ua}$(∼7.5 Oe) in the as-deposited sample are revealed. After $200{^{\circ}C}$ annealing, He decreases to 15 Oe but H$_{ua}$ increases to 20 Oe with smooth local variations. Two-dimensional plots of H$_c$ and H$_{ua}$ show the symmetric saddle shapes with their axes aligned with the pinned layer, irrespective of the annealing field angle. This is thought to be caused by geometric effects during deposition, together with a minor annealing effect. In addition, the variation of root mean square (RMS) surface roughness reveals it to be symmetric with respect to the center of the pinned-layer axis, with the roughness of 2.5 $\AA$ near the edge and 5.8 $\AA$ at the junction center. Comparison of surface roughness with the variation of H$_{ua}$ suggests that the H$_{ua}$ variation of the free layer is well described by dipole interactions related to surface roughness. As a whole, the reversal magnetization is not uniform over the entire junction area and the macroscopic properties are governed by the average sum of local distributions.

[NiFe/NiFeCuMo/NiFe]/FeMn 다층박막의 교환결합력과 보자력에 관한 특성 연구 (Exchange Bias Field and Coercivity of [NiFe/NiFeCuMo/NiFe]/FeMn Multilayers)

  • 최종구;이상석
    • 한국자기학회지
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    • 제21권4호
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    • pp.132-135
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    • 2011
  • 초연자성을 갖는 코네틱(NiFeCuMo) 박막을 NiFe 박막 사이에 삽입한 삼층박막 위에 반강자성체 FeMn을 증착한 다층박막에서 NiFe와 NiFeCuMo 박막의 두께에 따른 교환결합력과 보자력에 관한 특성을 조사하였다. 특히 NiFeCuMo 박막의 두께가 1 nm일 때 NiFe 박막 사이에 삽입한 삼층박막 위에 반강자성체 FeMn을 증착한 다층박막의 교환결합력은 최댓값을 나타내었다. 고정층과 자유층에 각각 NiFeCuMo 박막을 삽입하여 초연자성의 바이오센서용 거대자기저항-스핀밸브(giant magnetoresistive-spin valves; GMR-SV) 소자를 개발할 수 있는 가능성을 보여주었다.

Micromachining을 이용한 초소형 자왜 센서 제작공정 연구 (Fabrication process for micro magnetostrictive sensor using micromachining technique)

  • 김경석;고중규;임승택;박성영;이승윤;안진호
    • 마이크로전자및패키징학회지
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    • 제6권1호
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    • pp.81-89
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    • 1999
  • Micromachining을 이용하여 기존의 전자 물품 감시에 사용되는 자기공명센서의 소형화 공정을 연구하였다. 설계 한 구조는 Free Standing Membrane형 과 Diving Board형의 두 가지이며 각자에 대해 적합한 공정 조건을 수립하고 실제로 그 구조를 형성해 보았다. 멤브레인형의 경우는 센서 모양을 여러 가지 형태로 쉽게 바꿀 수 있는 반면에 그 크기가 실리콘 기판의 두께에 의존하여 소형화하는데 한계가 있었으며 다이빙 보드형의 경우 소형화에도 유리하고 센서의 자기변형이 보다 자유로운 구조였다. 실리콘 질화막은 일반 반도체 공정에서의 조건보다 Si의 함량을 크게 하여 열처리 없이도 저응력의 박막형성이 가능하였으며 탄성계수 값이 크지 않아 센서 부분의 자기변형을 크게 구속하지 않아 센서물질의 지지층으로 유리한 물질이었다. 또한 스퍼터링으로 증착된 텅스텐은 자성 센서 물질로 연구되고 있는 Fe-B-Si물질에 대한 식각 선택도가 높아 구조 형성 공정 중 보호 층으로 사용된 후 제거될 수 있음을 알 수 있었다. 따라서 지지층으로 실리콘 질화막을 사용하고 보호층으로 텅스텐 박막을 사용한 다이빙 보드형 구조가 전자 물품 감시(EAS)용 센서의 소형화에 유리 할 것으로 생각된다.

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Interlayer and Interfacial Exchange Coupling of IrMn Based MTJ

  • Wrona, J.;Stobiecki, T.;Czapkiewicz, M.;Kanak, J.;Rak, R.;Tsunoda, M.;Takahashi, M.
    • Journal of Magnetics
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    • 제9권2호
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    • pp.52-59
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    • 2004
  • As deposited and annealed MTJs with the structure of $Ta(5 nm)/Cu(10 nm)/Ta(5 nm)/Ni_{80}Fe_{20}(2 nm)/Cu(5 nm)/ Ir_{25}Mn_{75}(10 nm)/Co_{70}Fe_{30}(2.5 nm)/Al-O/Co_{70}Fe_{30}(2.5nm)/Ni_{80}Fe_{20}(t)/Ta(5nm)/Ni_{80}Fe_{20}(t)/Ta(5 nm)$, where t=10, 30, 60 and 100 nm were characterized by XRD and magnetic hysteresis loops measurements. The XRD measurements were done in grazing incidence $(GID scan-2{\theta})$ and ${\theta}-2{\theta}$ geometry, by rocking curve $(scan-{\omega})$ and pole figures in order to establish correlation between texture and crystallites size and magnetic parameters of exchange biased and interlayer coupling. The variations of shifting and coercivity field of free and pinned layers after annealing in $300^{\circ}C$ correlate with the improvement of [111] texture and grains size of $Ni_{80}Fe_{20}$ and $Ir_{25}Mn_{75}$ respectively. The exchange biased and the coercivity fields of the pinned layer linearly increased with increasing grain size of $Ir_{25}Mn_{75}$, The reciprocal proportionality between interlayer coupling and coercivity fields of the free layer and grain size of $Ni_{80}Fe_{20}$ was found. The enhancement of interlayer coupling between pinned and free layers, after annealing treatment, indicates on the correlated in-phase roughness of dipolar interacting interfaces due to increase of crystallites size of $Ni_{80}Fe_{20}$.