• 제목/요약/키워드: magnetic tunneling junction

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$Al_2O_3$를 절연층으로 이용한 스핀 의존성 터널링 접합에서의 자기저항 특성 (MR Characteristics of $Al_2O_3$ Based Magnetic tunneling Junction)

  • 정창욱;조용진;정원철;조권구;주승기
    • 한국자기학회지
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    • 제10권3호
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    • pp.118-122
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    • 2000
  • 절연층으로 $Al_2$ $O_3$를 사용한 스핀의존성 터널링 접합에서 절연층의 두께가 자기저항특성에 미치는 효과에 대해 조사하였다. 스핀 의존성 터널링 접합은 3-gun 스퍼터링 시스템에서 4$^{\circ}$tilt-cut (111)Si 기판 위에 증착하였다. 절연층으로 사용된 $Al_2$ $O_3$는 Al을 1~3 nm로 증착한 후에 대기중에서 자연산화시켜 얻었고, 상부와 하부 강자성체 전극은 NiFe와 Co를 사용하였다. 자기저항비는 절연층의 두께가 2 nm인 터널링 접합에서 약 14 %로 최대값을 보였고 접합에 걸리는 터널링 전압이 증가함에 따라 최대 자기저항비는 급격히 감소하는 경향을 보였다.

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Etch Characteristics of MgO Thin Films in Cl2/Ar, CH3OH/Ar, and CH4/Ar Plasmas

  • Lee, Il Hoon;Lee, Tea Young;Chung, Chee Won
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2013년도 제44회 동계 정기학술대회 초록집
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    • pp.387-387
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    • 2013
  • Currently, the flash memory and the dynamic random access memory (DRAM) have been used in a variety of applications. However, the downsizing of devices and the increasing density of recording medias are now in progress. So there are many demands for development of new semiconductor memory for next generation. Magnetic random access memory (MRAM) is one of the prospective semiconductor memories with excellent features including non-volatility, fast access time, unlimited read/write endurance, low operating voltage, and high storage density. MRAM is composed of magnetic tunnel junction (MTJ) stack and complementary metal-oxide semiconductor (CMOS). The MTJ stack consists of various magnetic materials, metals, and a tunneling barrier layer. Recently, MgO thin films have attracted a great attention as the prominent candidates for a tunneling barrier layer in the MTJ stack instead of the conventional Al2O3 films, because it has low Gibbs energy, low dielectric constant and high tunneling magnetoresistance value. For the successful etching of high density MRAM, the etching characteristics of MgO thin films as a tunneling barrier layer should be developed. In this study, the etch characteristics of MgO thin films have been investigated in various gas mixes using an inductively coupled plasma reactive ion etching (ICPRIE). The Cl2/Ar, CH3OH/Ar, and CH4/Ar gas mix were employed to find an optimized etching gas for MgO thin film etching. TiN thin films were employed as a hard mask to increase the etch selectivity. The etch rates were obtained using surface profilometer and etch profiles were observed by using the field emission scanning electron microscopy (FESEM).

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Si3N4장벽층을 이용한 경사형 모서리 접합의 터널링 자기저항 특성 (Tunneling Magnetoresistance of a Ramp-edge Type Junction With Si3N4 Barrier)

  • 김영일;황도근;이상석
    • 한국자기학회지
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    • 제12권6호
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    • pp.201-205
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    • 2002
  • 경사형 모서리접합을 이용한 터널링 자기저항(tunneling magnetoresistance; TMR) 특성을 연구하였다. 박막 증착과 식각은 스퍼터링과 사이크로트론 전자공명 (electron cyclotron resonance; ECR) 장치를 각각 사용하였다. Si$_3$N$_4$ 장벽층을 이용한 접합의 다층구조는 NiO(60)/Co(10)/NiO(60)/Si$_3$N$_4$(2-6)/NiFe(10) (nm)이었다. 상하부 반강자성체 NiO에 삽입된 wedged 형태의 고정층 Co와 장벽층 Si$_3$N$_4$위에 경사진 비대칭 구조에서 자유층 NiFe간의 접합에서 일어나는 특이한 스핀의존 터널링 현상이 관찰되었다. 외부자장이 0Oe일 때와 접합경계선에 수직방향으로 90Oe일 때 측정한 접합소자의 전류전압특성 곡선이 현저하게 구별되어 나타났다. TMR의 인가 전압의존성은 $\pm$10 V일 때도 약 -10%을 유지하는 매우 안정된 자기저항 특성을 보여주었다.

Recent Development of MRAM Technology

  • Miyazaki, T.;Ando, Y.;Kubota, H.
    • Journal of Magnetics
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    • 제8권1호
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    • pp.36-44
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    • 2003
  • Three topics which are related to technologies for developing of large capacity MRAM over Gbits are reviewed. First, it is stressed that inelastic-electron-tunnel-tunneling spectroscopy(IETS) is a powerfull method to investigate the interface state between magnetic electrodes and insulator. Second, magnetic tunnel junctions with small bias voltage dependence are introduced. Finally, fabrication method of carbon masks for very small magnetic tunnel junctions is demonstrated. These three topics were presented at 47^{th} MMM 2002 conference and each paper will appear in the proceedings.