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磁控溅射法制备IrMn底钉扎自旋阀研究 被引量：3
1
作者 欧阳可青 任天令 +3 位作者 刘华瑞 曲炳郡 刘理天 李伟 《功能材料与器件学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第2期143-148,共6页
采用高真空直流磁控溅射的方法,在玻璃衬底上制备了结构为Ta/bufferlayer/IrMn/CoFe/Cu/CoFe/NiFe/Ta的IrMn底钉扎自旋阀。研究了NiFe和Cu作为缓冲层对自旋阀磁性能的影响,并对缓冲层厚度进行了参数优化,当缓冲层厚度为2nm时自旋阀各项... 采用高真空直流磁控溅射的方法,在玻璃衬底上制备了结构为Ta/bufferlayer/IrMn/CoFe/Cu/CoFe/NiFe/Ta的IrMn底钉扎自旋阀。研究了NiFe和Cu作为缓冲层对自旋阀磁性能的影响,并对缓冲层厚度进行了参数优化,当缓冲层厚度为2nm时自旋阀各项性能达到最佳。研究了退火制度对底钉扎自旋阀性能的影响,得到了3000Oe强磁场下200℃保温1h为最佳处理条件。通过结构的改善和工艺的优化,得到的底钉扎自旋阀的磁电阻率8.51%,矫顽场为0.5Oe,交换偏置场超过800Oe。最后对自旋阀的底钉扎和顶钉扎结构进行了比较。 展开更多
关键词 自旋阀 底钉扎 巨磁电阻 退火效应
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适用于GMR传感器的高性能自旋阀研究 被引量：2
2
作者 刘华瑞 任天令 +1 位作者 刘理天 库万军 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第z2期84-85,88,共3页
在玻璃和硅衬底上利用高真空直流磁控溅射的方法淀积了结构为Ta/NiFe/CoFe/Cu/CoFe/IrMn/Ta的IrMn顶钉扎自旋阀薄膜.分别研究了增加磁电阻率,降低矫顽力和提高交换场的方法.经过结构的改善和工艺条件的优化后,使自旋阀的磁电阻率达到9.1... 在玻璃和硅衬底上利用高真空直流磁控溅射的方法淀积了结构为Ta/NiFe/CoFe/Cu/CoFe/IrMn/Ta的IrMn顶钉扎自旋阀薄膜.分别研究了增加磁电阻率,降低矫顽力和提高交换场的方法.经过结构的改善和工艺条件的优化后,使自旋阀的磁电阻率达到9.12%,矫顽力为1.04×(103/4π)A/m.通过2min的RIE使矫顽力减小33%,而磁电阻率几乎不受影响.利用CoFe/Cu/CoFe SAF结构使交换场从180×(103/4π)A/m上升到600×(103/4π)A/m左右.这种高性能的自旋阀适用于具有广泛前景的GMR传感器. 展开更多
关键词 自旋阀 巨磁电阻 磁电阻率 矫顽力
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IrMn顶钉扎自旋阀中Ta缓冲层的优化研究 被引量：1
3
作者 刘华瑞 任天令 +3 位作者 曲炳郡 刘理天 库万军 李伟 《金属功能材料》 CAS 2003年第6期18-21,共4页
通过直流磁控溅射法在硅 /二氧化硅基底上沉积了Ta膜 ,Ta/NiFe双层膜和IrMn顶钉扎自旋阀薄膜 ,研究了Ta、Ta/NiFe膜的晶格结构和表面情况 ,及自旋阀的磁性能 ,结果表明 ,自旋阀的磁电阻率、矫顽力和交换场等性能与Ta缓冲层厚度有密切的... 通过直流磁控溅射法在硅 /二氧化硅基底上沉积了Ta膜 ,Ta/NiFe双层膜和IrMn顶钉扎自旋阀薄膜 ,研究了Ta、Ta/NiFe膜的晶格结构和表面情况 ,及自旋阀的磁性能 ,结果表明 ,自旋阀的磁电阻率、矫顽力和交换场等性能与Ta缓冲层厚度有密切的关系 ,在Ta缓冲层为 3nm时自旋阀的磁电阻率 (9 2 4 % )和交换场 (2 5 5× (10 3 / 4π)A/m)达到最大值 ,而矫顽力 (2 4 3× (10 3 / 4π)A/m) 展开更多
关键词 自旋阀 磁控溅射 缓冲层 优化 巨磁电阻
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RIE对巨磁电阻自旋阀磁性能的影响
4
作者 曲炳郡 任天令 +3 位作者 刘华瑞 刘理天 李志坚 库万军 《功能材料与器件学报》 CAS CSCD 2004年第3期343-346,共4页
对巨磁电阻自旋阀磁场传感器制作中的关键技术之一:自旋阀薄膜的反应离子刻蚀(RIE)工艺,进行了试验研究。自旋阀结构为:Ta(3.5nm)/Cu(0.7nm)/NiFe(4.5nm)/CoFe(1nm)/Cu(3nm)/CoFe(2nm)/Ru(0.7nm)/CoFe(2nm)/MnIr(8nm)/Ta(4nm),刻蚀气体... 对巨磁电阻自旋阀磁场传感器制作中的关键技术之一:自旋阀薄膜的反应离子刻蚀(RIE)工艺,进行了试验研究。自旋阀结构为:Ta(3.5nm)/Cu(0.7nm)/NiFe(4.5nm)/CoFe(1nm)/Cu(3nm)/CoFe(2nm)/Ru(0.7nm)/CoFe(2nm)/MnIr(8nm)/Ta(4nm),刻蚀气体为氢氯碳氟化合物(HCFC:Hydro-chloro-fluoro-carbon),气体流量为10.5sccm,RF功率为180W,时间为27min。结果表明:RIE技术可以加工出理想的巨磁电阻自旋阀薄膜图形,且加工过程对自旋阀的磁性能影响不大,这些结果对于巨磁电阻自旋阀型集成磁传感器的批量制作具有积极意义。 展开更多
关键词 巨磁电阻 自旋阀 磁性能 传感器 反应离子刻蚀
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顶钉扎自旋阀中Ta缓冲层的优化研究
5
作者 刘华瑞 任天令 +1 位作者 刘理天 李伟 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第z2期266-268,共3页
通过高真空直流磁控溅射法在硅上淀积了Ta膜,Ta/NiFe双层膜和IrMn顶钉扎自旋阀薄膜.研究了Ta、Ta/NiFe膜的微结构和自旋阀的磁性能.结果表明,Ta缓冲层厚度直接影响它的微结构,从而影响自旋阀的磁电阻率、矫顽力和交换场等性能.通过工艺... 通过高真空直流磁控溅射法在硅上淀积了Ta膜,Ta/NiFe双层膜和IrMn顶钉扎自旋阀薄膜.研究了Ta、Ta/NiFe膜的微结构和自旋阀的磁性能.结果表明,Ta缓冲层厚度直接影响它的微结构,从而影响自旋阀的磁电阻率、矫顽力和交换场等性能.通过工艺改进和结构优化,得到了Ta缓冲层的最佳厚度3nm.此时自旋阀的磁电阻率(9.24%)和交换场(255×(103/4π)A/m)达到最大值,而矫顽力(2.43×(103/4π)A/m)比较小.通过优化后得到的自旋阀薄膜非常适合于工业自动化和汽车工业中的高性能GMR传感器的应用. 展开更多
关键词 巨磁电阻 自旋阀 Ta缓冲层
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磁控溅射法制备IrMn顶钉扎自旋阀研究
6
作者 刘华瑞 任天令 +4 位作者 曲炳郡 刘理天 库万军 李伟 杨芝茵 《功能材料与器件学报》 CAS CSCD 2003年第4期409-414,共6页
通过高真空直流磁控溅射的方法,在玻璃和硅上淀积了结构为Ta/NiFe/CoFe/Cu/CoFe/IrMn/Ta的IrMn顶钉扎自旋阀薄膜.通过结构的改善和工艺条件的优化,自旋阀的磁电阻率达到9.12%,矫顽力为1.04×(103/4π)A/m.研究了Ta缓冲层厚度(小于6... 通过高真空直流磁控溅射的方法,在玻璃和硅上淀积了结构为Ta/NiFe/CoFe/Cu/CoFe/IrMn/Ta的IrMn顶钉扎自旋阀薄膜.通过结构的改善和工艺条件的优化,自旋阀的磁电阻率达到9.12%,矫顽力为1.04×(103/4π)A/m.研究了Ta缓冲层厚度(小于6nm)对晶格结构和自旋阀性能的影响.结果表明,Ta为3nm时自旋阀磁电阻率最大,而矫顽力随着Ta厚度增大而减小.利用CoFe/Cu/CoFe SAF结构替换掉与IrMn相邻的CoFe被钉扎层,使交换偏置场从原来没有SAF的180×(103/4π)A/m上升到600×(103/4π)A/m左右,且交换偏置场随着SAF结构中两层CoFe的厚度差减小而增大.研究了RIE对自旋阀性能的影响,发现2min的RIE能使矫顽力减小33%,而磁电阻率几乎不受影响. 展开更多
关键词 自旋阀 巨磁电阻 矫顽力 磁控溅射 磁电阻率
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Ni_(81)Fe_(19)层厚度对自旋阀巨磁电阻性能的影响 被引量：1
7
作者 曲炳郡 任天令 +3 位作者 刘华瑞 刘理天 库万军 李志坚 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第z2期89-90,共2页
利用磁控溅射法,制备了一种上钉扎的标准自旋阀结构:Ta(6nm)/Ni_(81)Fe_(19)/Co_(90)Fe_(10)(1nm)/Cu(1.8nm)/Co_(90)Fe_(10)(3.5nm)/Ir_(20)Mn_(80)(8nm)/Ta(6nm),并研究了自旋阀结构中Ni_(81)Fe_(19)层厚度对自旋阀巨磁电阻变化率的影... 利用磁控溅射法,制备了一种上钉扎的标准自旋阀结构:Ta(6nm)/Ni_(81)Fe_(19)/Co_(90)Fe_(10)(1nm)/Cu(1.8nm)/Co_(90)Fe_(10)(3.5nm)/Ir_(20)Mn_(80)(8nm)/Ta(6nm),并研究了自旋阀结构中Ni_(81)Fe_(19)层厚度对自旋阀巨磁电阻变化率的影响,发现:巨磁电阻变化率对于Ni_(81)Fe_(19)层厚度具有强烈的依赖性。当Ni_(81)Fe_(19)层厚度位于2～6nm和7～12nm两个范围时,巨磁电阻变化率分别维持在较高(约8.34％)和较低(约3.34％)的两个水平,而当Ni_(81)Fe_(19)层厚度从6nm增加到7nm时,巨磁电阻变化率急剧降低,达5％。由此可见,为了得到高磁阻变化率,此类自旋阀结构中的Ni_(81)Fe_(19)层厚度不能超过6nm。 展开更多
关键词 磁控溅射 标准自旋阀 巨磁电阻 Ni81Fe19
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用于集成磁传感器的热稳定巨磁电阻自旋阀 被引量：1
8
作者 曲炳郡 任天令 +3 位作者 刘华瑞 刘理天 库万军 李志坚 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第z2期272-273,共2页
研制了一种传统结构的上钉扎巨磁电阻自旋阀,其结构为:Ta(6nm)/Ni_(8)Fe_(19)(4.5nm)Co_(90)Fe_(10)(1nm)/Cu(1.8nm)/Co_(90)Fe_(10)(3.5nm)/Ir_(20)Mn_(80)(11nm)/Ta(3nm)。该自旋阀磁电阻变化率大(9.15％),交换场高(约200Oe),矫顽力低... 研制了一种传统结构的上钉扎巨磁电阻自旋阀,其结构为:Ta(6nm)/Ni_(8)Fe_(19)(4.5nm)Co_(90)Fe_(10)(1nm)/Cu(1.8nm)/Co_(90)Fe_(10)(3.5nm)/Ir_(20)Mn_(80)(11nm)/Ta(3nm)。该自旋阀磁电阻变化率大(9.15％),交换场高(约200Oe),矫顽力低(0.85Oe),灵敏度高,且具有良好的热稳定性,加之与IC工艺兼容,因而是一种制作集成磁场传感器的理想结构。 展开更多
关键词 巨磁电阻 自旋阀 热稳定性 集成磁传感器
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