基于射頻磁控濺射法的CoFeB薄膜制備及磁性能研究
發(fā)布時(shí)間:2021-05-14 15:43
近年來(lái),CoFeB薄膜以其低的矯頑力、低阻尼系數(shù)、高自旋極化率、高飽和磁化強(qiáng)度,在眾多領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用,特別是作為鐵磁層應(yīng)用于磁隧道結(jié)(Magnetic Tunnel Junction,MTJ)中。磁隧道結(jié)作為磁隨機(jī)存儲(chǔ)器(Magnetic Random Access Memory,MRAM)的基本存儲(chǔ)單元,其性能,例如隧穿磁阻比、磁化翻轉(zhuǎn)臨界電流密度、功耗等,與磁隧道結(jié)鐵磁層的薄膜類(lèi)型、結(jié)構(gòu)尺寸以及制備工藝有很大的聯(lián)系。因此,如何通過(guò)優(yōu)化薄膜的制備工藝來(lái)提升CoFeB薄膜性能是很有研究意義的。本文采用射頻磁控濺射法,通過(guò)引入強(qiáng)磁靶、減小靶材厚度的方法解決了磁控濺射難以穩(wěn)定濺射沉積磁性薄膜的問(wèn)題,詳細(xì)探究了Co60Fe20B20薄膜制備工藝及其退火工藝對(duì)薄膜性能的影響,主要工作如下:研究了薄膜制備工藝對(duì)Co60Fe20B20薄膜形貌結(jié)構(gòu)及其軟磁性能的影響,主要的工藝參數(shù)包括濺射功率、濺射氣壓、濺射時(shí)間。分析了濺射參數(shù)影響薄膜沉積的機(jī)理,隨后的實(shí)驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證...
【文章來(lái)源】:西南交通大學(xué)四川省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:65 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第1章 緒論
1.1 研究背景
1.2 磁學(xué)簡(jiǎn)介
1.2.1 磁性起源
1.2.2 材料的磁化
1.2.3 鐵磁材料的分類(lèi)
1.3 CoFeB薄膜的研究現(xiàn)狀
1.3.1 磁隧道結(jié)
1.3.2 垂直磁各向異性
1.3.3 CoFeB薄膜的制備
1.4 論文主要研究?jī)?nèi)容
第2章 薄膜的制備及表征方法
2.1 薄膜的制備方式和生長(zhǎng)過(guò)程
2.2 磁控濺射
2.2.1 磁控濺射原理
2.2.2 磁控濺射特點(diǎn)
2.3 薄膜制備
2.3.1 基本操作流程
2.3.2 典型問(wèn)題及解決方法
2.4 薄膜的表征方法
2.4.1 X射線衍射
2.4.2 原子力顯微鏡
2.4.3 振動(dòng)樣品磁強(qiáng)計(jì)
第3章 CoFeB薄膜的制備工藝及磁性能研究
3.1 薄膜的制備工藝
3.2 CoFeB薄膜的制備及表征
3.2.1 濺射功率對(duì)薄膜性能的影響
3.2.2 濺射氣壓對(duì)薄膜性能的影響
3.2.3 濺射時(shí)間對(duì)薄膜性能的影響
3.3 本章小結(jié)
第4章 退火處理對(duì)CoFeB薄膜性能的影響
4.1 CoFeB薄膜退火處理的工藝參數(shù)
4.2 退火處理對(duì)CoFeB薄膜晶相結(jié)構(gòu)的影響
4.3 退火處理對(duì)CoFeB薄膜表面形貌的影響
4.4 退火處理對(duì)CoFeB薄膜磁性性能的影響
4.5 本章小結(jié)
總結(jié)
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及科研成果
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]納米磁性薄膜的研究進(jìn)展[J]. 杜朝鋒,黃英,秦秀蘭. 兵器材料科學(xué)與工程. 2007(02)
[2]磁隨機(jī)存儲(chǔ)器的研究進(jìn)展[J]. 孔令剛,韓汝琦. 磁性材料及器件. 2005(05)
[3]調(diào)整磁場(chǎng)強(qiáng)度分布 提高靶材利用率[J]. 郭明,王鳳杰. 玻璃. 2003(03)
本文編號(hào):3185908
【文章來(lái)源】:西南交通大學(xué)四川省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:65 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
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第1章 緒論
1.1 研究背景
1.2 磁學(xué)簡(jiǎn)介
1.2.1 磁性起源
1.2.2 材料的磁化
1.2.3 鐵磁材料的分類(lèi)
1.3 CoFeB薄膜的研究現(xiàn)狀
1.3.1 磁隧道結(jié)
1.3.2 垂直磁各向異性
1.3.3 CoFeB薄膜的制備
1.4 論文主要研究?jī)?nèi)容
第2章 薄膜的制備及表征方法
2.1 薄膜的制備方式和生長(zhǎng)過(guò)程
2.2 磁控濺射
2.2.1 磁控濺射原理
2.2.2 磁控濺射特點(diǎn)
2.3 薄膜制備
2.3.1 基本操作流程
2.3.2 典型問(wèn)題及解決方法
2.4 薄膜的表征方法
2.4.1 X射線衍射
2.4.2 原子力顯微鏡
2.4.3 振動(dòng)樣品磁強(qiáng)計(jì)
第3章 CoFeB薄膜的制備工藝及磁性能研究
3.1 薄膜的制備工藝
3.2 CoFeB薄膜的制備及表征
3.2.1 濺射功率對(duì)薄膜性能的影響
3.2.2 濺射氣壓對(duì)薄膜性能的影響
3.2.3 濺射時(shí)間對(duì)薄膜性能的影響
3.3 本章小結(jié)
第4章 退火處理對(duì)CoFeB薄膜性能的影響
4.1 CoFeB薄膜退火處理的工藝參數(shù)
4.2 退火處理對(duì)CoFeB薄膜晶相結(jié)構(gòu)的影響
4.3 退火處理對(duì)CoFeB薄膜表面形貌的影響
4.4 退火處理對(duì)CoFeB薄膜磁性性能的影響
4.5 本章小結(jié)
總結(jié)
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及科研成果
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]納米磁性薄膜的研究進(jìn)展[J]. 杜朝鋒,黃英,秦秀蘭. 兵器材料科學(xué)與工程. 2007(02)
[2]磁隨機(jī)存儲(chǔ)器的研究進(jìn)展[J]. 孔令剛,韓汝琦. 磁性材料及器件. 2005(05)
[3]調(diào)整磁場(chǎng)強(qiáng)度分布 提高靶材利用率[J]. 郭明,王鳳杰. 玻璃. 2003(03)
本文編號(hào):3185908
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