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1
반전 가능한 자화 방향을 가지는 제1 자성층,
상기 제1 자성층 위에 위치한 비자성층,
상기 비자성층 위에 위치하고 고정된 자화 방향을 가지는 제2 자성층,
상기 제2 자성층 위에 위치하는 산화 방지층,
상기 산화 방지층 위에 위치하고, 상기 제2 자성층과의 자성 결합에 의해 상기 제2 자성층의 자화 방향을 고정시키는 제3 자성층, 및
상기 제3 자성층 위에 위치하고, 상기 제3 자성층의 자화 방향을 고정시키는 반강자성층
을 포함하는 자기터널접합 디바이스
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2 |
2
제1항에 있어서,
상기 산화 방지층은 비정질을 포함하는 자기터널접합 디바이스
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3 |
3
제2항에 있어서,
상기 산화 방지층은 Ru, Ta, Cr, V, Rh, Ir, Re, Mo, Os 및 Pt로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 물질을 포함하는 자기터널접합 디바이스
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4 |
4
제1항에 있어서,
상기 제3 자성층은 Fe, Co, Ni, FeCo, CoNi 및 NiFe로 이루어진 군에서 선택된 물질을 포함하는 자기터널접합 디바이스
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5 |
5
제4항에 있어서,
상기 제3 자성층은 B, Re, Rh, Cr, Cu, Gd 및 Tb로 이루어진 군에서 선택된 하나의 원소와 상기 물질과의 화합물을 포함하는 자기터널접합 디바이스
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6 |
6
제1항에 있어서,
상기 제1 자성층 및 상기 제2 자성층은 Fe, Co, Ni, FeCo, CoNi 및 NiFe로 이루어진 군에서 선택된 물질과 B, Re, Rh, Cr, Cu, Gd 및 Tb로 이루어진 군에서 선택된 하나의 원소와의 화합물을 포함하는 자기터널접합 디바이스
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7 |
7
제6항에 있어서,
상기 제1 자성층 및 상기 제2 자성층으로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 자성층은 체심입방(body centered cubic, BCC) 격자구조를 가지는 자기터널접합 디바이스
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8 |
8
제1항에 있어서,
상기 제1 자성층 및 상기 제2 자성층으로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 자성층의 두께는 1nm 내지 5nm인 자기터널접합 디바이스
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9 |
9
제1항에 있어서,
상기 비자성층은 절연체 또는 반도체를 포함하는 자기터널접합 디바이스
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10 |
10
제9항에 있어서,
상기 비자성층이 절연체를 포함하는 경우, 상기 절연체는 MgO, Al2O3, HfO2, TiO2, Y2O3 및 Yb2O3로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 화합물을 포함하는 자기터널접합 디바이스
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11 |
11
제9항에 있어서,
상기 비자성층의 두께는 0
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12 |
12
제1항에 있어서,
상기 반강자성층은 IrMn, PtMn, NiMn 및 FeMn으로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 화합물을 포함하는 자기터널접합 디바이스
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13 |
13
제1항에 있어서,
상기 제1 자성층 아래에 위치한 버퍼층, 및
상기 반강자성층 위에 위치한 보호층
을 더 포함하고,
상기 버퍼층 또는 상기 보호층은 Au, Ru, Ta, Cu, CuN, Pd, Pt 및 다이아몬드상 탄소로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 원소를 포함하는 자기터널접합 디바이스
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14 |
14
제1항에 있어서,
상기 산화 방지층 및 상기 제3 자성층 사이에 위치하고, 상기 제2 자성층과 상기 제3 자성층의 자성 결합을 유도하는 교환 결합층을 더 포함하는 자기터널접합 디바이스
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15 |
15
제14항에 있어서,
상기 교환 결합층은 Ru, Cr, V, Rh, Ir, Re, Mo, Cu, Os, Au 및 Ag로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 원소를 포함하는 자기터널접합 디바이스
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16
제14항에 있어서,
상기 제2 자성층의 자화 방향과 상기 제3 자성층의 자화 방향은 상호 반대로 고정되는 자기터널접합 디바이스
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17 |
17
제1 자성층을 제공하는 단계,
상기 제1 자성층 위에 비자성층을 제공하는 단계,
상기 비자성층 위에 제2 자성층을 제공하는 단계,
상기 제2 자성층 위에 산화 방지층을 제공하는 단계,
상기 제1 자성층, 상기 비자성층, 상기 제2 자성층 및 상기 산화 방지층을 진공 열처리하는 단계,
상기 산화 방지층 위에 제3 자성층을 제공하는 단계, 및
상기 제3 자성층 위에 반강자성층을 제공하는 단계
를 포함하는 자기터널접합 디바이스의 제조 방법
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18 |
18
제1 자성층을 제공하는 단계,
상기 제1 자성층 위에 비자성층을 제공하는 단계,
상기 비자성층 위에 제2 자성층을 제공하는 단계,
상기 제2 자성층 위에 산화 방지층을 제공하는 단계,
상기 제1 자성층, 상기 비자성층, 상기 제2 자성층 및 상기 산화 방지층을 진공 열처리하는 단계,
상기 산화 방지층 위에 교환 결합층을 제공하는 단계,
상기 교환 결합층 위에 제3 자성층을 제공하는 단계, 및
상기 제3 자성층 위에 반강자성층을 제공하는 단계
를 포함하는 자기터널접합 디바이스의 제조 방법
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19
제17항 또는 제18항에 있어서,
상기 각 층을 최종 열처리하면서 자기장을 인가하는 단계를 더 포함하고,
상기 각 층을 최종 열처리하면서 자기장을 인가하는 단계에서, 상기 제2 자성층의 자화 방향 및 상기 제3 자성층의 자화 방향이 고정되는 자기터널접합 디바이스의 제조 방법
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20
제19항에 있어서,
상기 최종 열처리하는 단계에서의 열처리 온도는 상기 진공 열처리하는 단계에서의 열처리 온도보다 낮은 자기터널접합 디바이스의 제조 방법
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21
제17항 또는 제18항에 있어서,
상기 진공 열처리하는 단계에서, 열처리 온도는 250℃ 내지 600℃인 자기터널접합 디바이스의 제조 방법
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22
제21항에 있어서,
상기 진공 열처리하는 단계에서, 상기 제1 자성층 및 상기 제2 자성층은 체심입방 격자구조로 변화하는 자기터널접합 디바이스의 제조 방법
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23
제22항에 있어서,
상기 제1 자성층을 제공하는 단계에서 상기 제1 자성층은 비정질을 포함하고,
상기 비자성층 위에 제2 자성층을 제공하는 단계에서, 상기 제2 자성층은 비정질을 포함하는 자기터널접합 디바이스의 제조 방법
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