Si3N4장벽층을 이용한 경사형 모서리 접합의 터널링 자기저항 특성

Abstract

경사형 모서리접합을 이용한 터널링 자기저항(tunneling magnetoresistance; TMR) 특성을 연구하였다. 박막 증착과 식각은 스퍼터링과 사이크로트론 전자공명 (electron cyclotron resonance; ECR) 장치를 각각 사용하였다. Si<TEX>$_3$</TEX>N<TEX>$_4$</TEX> 장벽층을 이용한 접합의 다층구조는 NiO(60)/Co(10)/NiO(60)/Si<TEX>$_3$</TEX>N<TEX>$_4$</TEX>(2-6)/NiFe(10) (nm)이었다. 상하부 반강자성체 NiO에 삽입된 wedged 형태의 고정층 Co와 장벽층 Si<TEX>$_3$</TEX>N<TEX>$_4$</TEX>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 <TEX>$\pm$</TEX>10 V일 때도 약 -10%을 유지하는 매우 안정된 자기저항 특성을 보여주었다. The tunneling magnetoresistance (TMR) of a ramp-edge type junction has been studied. The samples with a structure of NiO(60)/Co(10)/NiO(60)/Si<TEX>$_3$</TEX>N<TEX>$_4$</TEX>(2-6)/NiFe(10) (nm) were prepared by the sputtering and etched by the electron cyclotron (ECR) argon ion milling. Nonlinear I-V characteristics was obtained from a ramp-type tunneling junctions having the dominant difference between zero and ＋90 Oe perpendicular to the junction edge line. The voltage dependence of TMR was stable up to a bias volt of <TEX>$\pm$</TEX>10 V with a TMR ratio of about -10%, which may be very peculiar magnetic tunneling properties with asymmetric tunneling process between wedge Co pinned layer and NiFe free layer.