• 제목/요약/키워드: tunnel junction

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Single-Electron Pass-Transistor Logic with Multiple Tunnel Junctions and Its Hybrid Circuit with MOSFETs

  • Cho, Young-Kyun;Jeong, Yoon-Ha
    • ETRI Journal
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    • 제26권6호
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    • pp.669-672
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    • 2004
  • To improve the operation error caused by the thermal fluctuation of electrons, we propose a novel single-electron pass-transistor logic circuit employing a multiple-tunnel junction (MTJ) scheme and modulate a parameters of an MTJ single-electron tunneling device (SETD) such as the number of tunnel junctions, tunnel resistance, and voltage gain. The operation of a 3-MTJ inverter circuit is simulated at 15 K with parameters $C_g=C_T=C_{clk}=1\;aF,\;R_T=5\;M{\Omega},\;V_{clk}=40\;mV$, and $V_{in}=20\;mV$. Using the SETD/MOSFET hybrid circuit, the charge state output of the proposed MTJ-SETD logic is successfully translated to the voltage state logic.

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전자빔 패터닝과 double-angle 그림자 증착법을 이용한 sub-micron 크기의 $Al-AlO_x-Al$ 터널접합 제작공정개발 (Fabrication of Sub-Micron Size $Al-AlO_x-Al$ Tunnel Junction using Electron-Beam Lithography and Double-Angle Shadow Evaporation Technique)

  • ;최재원;류시정;박정환;류상완;김정구;송운;정연욱
    • Progress in Superconductivity
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    • 제10권2호
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    • pp.99-102
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    • 2009
  • We report our development of the fabrication process of sub-micron scale $Al-AlO_x-Al$ tunnel junction by using electron-beam lithography and double-angle shadow evaporation technique. We used double-layer resist to construct a suspended bridge structure, and double-angle electron-beam evaporation to form a sub-micron scale overlapped junction. We adopted an e-beam insensitive resist as a bottom sacrificing layer. Tunnel barrier was formed by oxidation of the bottom aluminum layer between the bottom and top electrode deposition, which was done in a separate load-lock chamber. The junction resistance is designed and controlled to be 50 $\Omega$ to match the impedance of the transmission line. The junctions will be used in the broadband shot noise thermometry experiment, which will serve as a link between the electrical unit and the thermodynamic unit.

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Co/Pd 다층막구조가 수직자기터널접합의 자기저항에 미치는 영향 (Effect of Co/Pd Multilayer on the Magnetoresistance of Perpendicularly Magnetized Magnetic Tunnel Junction)

  • 김성동;임동원;이성래
    • 한국자기학회지
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    • 제16권6호
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    • pp.271-275
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    • 2006
  • Co/Pd 다층막을 이용한 수직자기터널접합에서 Co 전극 및 Co, Pd 다층막의 두께변화가 터널링 자기저항비에 미치는 영향에 대해 조사하였다. Co 전극의 경우 0.5nm 두께 부근에서 최대 자기저항비 값을 얻을 수 있었으며, 이는 터널배리어층 부근의 계면영역이 터널링 스핀분극에 주요한 역할을 하기 때문으로 보인다. 다층막내의 Co층의 두께가 증가함에 따라 자기저항비는 다소 복잡한 거동을 나타내었으며, 이는 Co층의 두께 증가에 따른 수직자기이방성의 변화와 계면거칠기 감소에 따른 접합저항의 감소가 복합적으로 작용하기 때문이다. Pd층의 경우 Co층과는 달리 자기저항변화(${\Delta}R$)감소가 자기저항비의 거동에 영향을 주었으며, 이는 비자성층인 Pd층의 증가에 따라 스핀산란이 증가하기 때문이다.

복층터널 분기부에서의 보강공법(루프형 강선)에 따른 수치해석 연구 (Numerical analysis study of reinforced method (loop type) at the double-deck tunnel junction)

  • 이석진;박스칸;이준호;진현식
    • 한국터널지하공간학회 논문집
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    • 제20권5호
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    • pp.823-837
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    • 2018
  • 도심지 교통정체를 해소하고 지상공간 활용도를 높이기 위해 세계 각국에서는 단일 면적에 최대 교통량을 확보할 수 있고 저수공간등 다목적 활용이 가능한 복층 터널 건설이 각국에서 진행되고 있다. 최근 국내에서도 복층터널 시공에 대한 수요가 증가하고 있으며 단일 노선 복층터널뿐만 아니라 지중에서의 분 합류부 및 교차로 시공까지 가능한 네트워크형 복층터널 개발 연구가 진행 중에 있다. 네트워크형 복층터널에서 지중 분기부 및 합류부 시공 시 형성되는 필라부는 복층터널 본선부와 분기터널간의 상호 간섭효과에 의해 응력집중이 발생되는 취약부로 지반조건에 따른 보강공법 적용이 필요하다. 본 논문은 강연선을 사용하여 loop 형태로 필라부를 구속함으로써 다축 방향으로 구속력을 발휘할 수 있는 보강공법을 제시하였다. 이 방법의 검증을 위하여 실제 복층터널 필라 형성부와 복층터널 상하부에서의 분기되는 구간을 각각 모델링하여 수치해석을 수행하였다. 이를 통해 적정 필라폭 확보에 대한 방안을 제시하였고 기존 보강방법과의 비교 및 보강효과에 대한 수치해석적 검증을 수행하여 실제 현장 적용 전 복층터널 분기부 시공방안을 강구하였다.

CH4/N2O 및 CH3OH gas를 이용한 Magnetic Tunnel Junction 물질의 식각특성에 관한 연구 (Etch characteristics of MTJ materials using in CH4/N2O or CH3OH gas)

  • 양경채;전민환;염근영
    • 한국표면공학회:학술대회논문집
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    • 한국표면공학회 2014년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.14-14
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    • 2014
  • STT-MRAM의 구성물질인 magnetic tunnel junction의 효과적인 식각을 위하여 다양한 가스 조합을 연구하였다. 그 결과 $CH_4/N_2O$ gas 조합보다는 $CH_3OH$ gas 가 보다 향상된 식각 특성을 나타내었고 pulse duty ratio 변화와 기판온도 변화가 식각특성 향상에 영향을 주었음을 알 수 있었다.

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Low power oxidation condition에서 제작된 magnetic tunnel junction의 특성

  • 이유종;이긍원;박상용;이제형;신경호
    • 한국자기학회:학술대회 개요집
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    • 한국자기학회 2002년도 동계연구발표회 논문개요집
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    • pp.144-145
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    • 2002
  • Al$_2$O$_3$층을 터널 장벽으로 사용하는 Magnetic Tunnel Junction(MTJ)시료의 특성에 가장 크게 작용하는 요인 중에 한 가지는 양질의 Al산화막 형성에 있다. Al산화막이 터널 장벽으로 제대로 된 역할을 하기 위해서는 Al층에 인접한 자성층에 영향을 미치지 않으면서 Al층을 균일하게 산화시킬 수 있는 조건이 만족되어야 하며, 이러한 $Al_2$O$_3$층의 제작에 가장 적합한 실험적 조건은 Al층의 산화에 Low power plasma를 사용하며, 산화 Chamber내부를 되도록 높은 분압의 산소 분위기로 유지시켜서 조금씩 장시간 동안 Al을 산화시키는 것이다. (중략)

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마이크로파 여기 프라즈마법으로 제조한 강자성 터널링 접합의 국소전도특성 (Local Current Distribution in a Ferromagnetic Tunnel Junction Fabricated Using Microwave Excited Plasma Method)

  • 윤대식;김철기;김종오
    • 한국자기학회지
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    • 제13권2호
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    • pp.47-52
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    • 2003
  • DC 마그네트론 스파터법과 RLSA(Radial Line Slot Antenna)을 이용한 마이크로파 여기 프라즈마를 이용하여 Ta/Cu/Ta/NiFe/Cu/Mn$_{75}$Ir$_{25}$/ $Co_{70}$Fe$_{30}$/Al-oxide 구조의 접합을 제조한 후, contact-mode AM(Atomic Force Microscope)을 이용하여 Al 산화막의 국소전도 특성의 평가를 수행하였다. AFM 동시전류측정으로부터, 얻어지는 표면상과 전류상은 대응하지 않는다. 국소 전류-전압(I-V)의 측정 결과, 전류상은 절연층의 barrier height의 분포를 나타내고 있다는 것을 알았다.다.다.

자성 메모리의 적용을 위한 나노미터 크기로 패턴된 Magnetic Tunnel Junction의 식각 특성 (Etch Characteristics of Magnetic Tunnel Junction Stack Patterned with Nanometer Size for Magnetic Random Access Memory)

  • 박익현;이장우;정지원
    • 공업화학
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    • 제16권6호
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    • pp.853-856
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    • 2005
  • 자성 메모리반도체의 핵심 소자인 magnetic tunnel junction (MTJ) stack에 대한 고밀도 유도결합 플라즈마 반응성 식각이 연구되었다. MTJ stack은 electron(e)-beam lithography 공정을 사용하여 나노미터 크기의 패턴 형성이 되었으며 식각을 위한 하드 마스크(hard mask)로서 TiN 박막이 이용되었다. TiN 박막은 Ar, $Cl_2/Ar$, 그리고 $SF_6/Ar$들의 가스를 사용하여 식각공정이 연구되었다. E-beam lithography로 패턴된 TiN/MTJ stack은 첫 번째 단계로 TiN 하드 마스크가 식각되고 두 번째로 MTJ stack이 식각되어 완성되었다. MTJ stack은 Ar, $Cl_2/Ar$, $BCl_3/Ar$을 이용하여 식각되었으며 각각의 가스농도와 가스 압력을 변화시켜 MTJ stack의 식각특성이 조사되었다.