고분해능 토과전자현미경에 의한 자기터널접합 내 AIOx의 산화방법차이 및 열처리효과에 대한 연구

Abstract

자기터널접합에서 절연층의 형성은 자기적 성질의 향상 및 안정화에 매우 중요한 영향을 미친다. AlO$_x$ 절연층을 제조하는 방법으로서 자연 산화법과 플라즈마 산화법을 이용하여 고분해능 투과전자현미경을 사용한 미세조직 관찰 및 비교분석을 행하였다. 자연 산화법에서의 산화는 초기에 Al 결정립계를 통하여 주로 발생하였고 이후 Al 결정립 내부에서 추가의 산화가 진행되었다. 산화층의 형상은 굴곡이 심한 표면을 이루고 있었다. 플라즈마 산화법에서 산화는 Al 층 전체를 통해서 매우 빠르게 이루어졌고 시간이 지남에 따라 산화가 포화상태에 이름을 확인하였다. Al과 AlO$_x$ 간 계면은 비교적 평평하였다. 또한 자연 산화 후 열처리를 행하면 자기저항 등 자기적 성질이 보다 향상된다는 여러 연구 결과들이 보고되고 있는데 Co를 강자성층으로 택하여 고분해능 투과전자현미경으로 관찰한 결과 Al의 결정립계를 통해 국부적으로 산화된 Co 조직이 열처리에 의해 결정 Co로 환원됨을 확인하였다.