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터널링 장벽층, 상기 터널링 장벽층의 제 1 면 상에 형성된 자기 고정층, 및 상기 터널링 장벽층의 상기 제 1 면과 반대되는 제 2 면 상에 형성된 자기 자유층을 포함하는 자기 터널링 접합을 포함하는 다층 자기 박막 스택으로서,상기 자기 고정층 및 상기 자기 자유층 중 적어도 하나는,FeZr 합금층 및 상기 FeZr 합금층과 상기 터널링 장벽층 사이에 (001) bcc 구조의 제 1 자성층을 포함하며,상기 FeZr 합금층은 bcc Fe 구조와 육방정계 Zr의 혼합 결정상 구조를 가지며,상기 FeZr 합금층은 상기 제 1 자성층이 배치되는 제 1 면과 상기 제 1 면에 반대되는 제 2 면을 가지며, 상기 다층 자기 박막 스택은 상기 FeZr 합금층의 상기 제 2 면 상에 배치되는 제 2 자성층을 더 포함하며,상기 제 2 자성층은 다층 구조를 포함하며, 상기 다층 구조는 적어도 하나 이상의 비자성 금속층 및 적어도 하나 이상의 코발트 함유 자성층이 적어도 1회 이상 서로 교번하여 적층된 초격자 구조를 갖는 다층 구조를 포함하며,상기 비자성 금속층은, 백금(Pt), 로듐(Rh), 하프늄(Hf), 팔라듐(Pd), 탄탈륨(Ta), 오스뮴(Os), 저머늄(Ge), 이리듐(Ir), 금(Au), 은(Ag) 또는 이의 합금을 포함하며,상기 제 1 자성층과 상기 제 2 자성층은 상기 FeZr 합금층에 의해 자기적으로 결합되어, 상기 FeZr 합금층 및 상기 제 2 자성층을 포함하는 적층 구조가 강자성체로 기능하며,상기 다층 구조는 fcc (111)의 최밀 성장면을 갖는 다층 자기 박막 스택
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제 1 항에 있어서, 상기 터널링 장벽층은, Al2O3, MgO, TiO2, AlN, RuO, SrO, Si3N4, CaO, HfO2, Ta2O5, ZrO2, SiC, SiO2, SiON, 또는 이들 중 2 이상의 적층 박막을 포함하는 다층 자기 박막 스택
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제 1 항에 있어서,상기 FeZr 합금층의 지르코늄(Zr)의 원자 몰비는 25 원자% 내지 75 원자%의 범위 내인 다층 자기 박막 스택
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제 1 항에 있어서, 상기 FeZr 합금층의 평균 두께는, 0
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제 1 항에 있어서, 상기 제 1 자성층은, 순수 철(Fe), 코발트-철(CoFe), 코발트-철-붕소(CoFeB) 또는 이들 중 2 이상의 적층 구조를 포함하는 다층 자기 박막 스택
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제 1 항에 있어서, 상기 터널링 장벽층은 MgO (001)을 포함하고, 상기 제 1 자성층은 코발트-철-붕소(CoFeB) 및 코발트-철(CoFe) 중 적어도 어느 하나를 포함하는 다층 자기 박막 스택
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제 1 항에 있어서,상기 FeZr 합금층의 상기 제 2 면이 상기 다층 구조의 제 1 코발트 함유 자성층과 접하는 다층 자기 박막 스택
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서로 인접하는 제 1 자성층 및 제 2 자성층; 및상기 제 1 자성층과 상기 제 2 자성층 사이에 삽입되어, 상기 제 1 자성층과 상기 제 2 자성층을 구조적으로 탈결합시키면서 상기 제 1 자성층과 상기 제 2 자성층을 자기적으로 결합시키는 FeZr 합금층을 포함하며,상기 FeZr 합금층은 bcc Fe 구조와 육방정계 Zr의 혼합 결정상 구조를 가지며,상기 FeZr 합금층은 상기 제 1 자성층이 배치되는 제 1 면과 상기 제 1 면에 반대되고 상기 제 2 자성층이 배치되는 제 2 면을 가지며,상기 제 2 자성층은 다층 구조를 포함하며, 상기 다층 구조는 적어도 하나 이상의 비자성 금속층 및 적어도 하나 이상의 코발트 함유 자성층이 적어도 1회 이상 서로 교번하여 적층된 초격자 구조를 갖는 다층 구조를 포함하며,상기 비자성 금속층은, 백금(Pt), 로듐(Rh), 하프늄(Hf), 팔라듐(Pd), 탄탈륨(Ta), 오스뮴(Os), 저머늄(Ge), 이리듐(Ir), 금(Au), 은(Ag) 또는 이의 합금을 포함하며,상기 제 1 자성층과 상기 제 2 자성층은 상기 FeZr 합금층에 의해 자기적으로 결합되어, 상기 FeZr 합금층 및 상기 제 2 자성층을 포함하는 적층 구조가 강자성체로 기능하며,상기 다층 구조는 fcc (111)의 최밀 성장면을 갖는 다층 자기 박막 스택
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제 11 항에 있어서, 상기 제 1 자성층은 (001) bcc 구조를 가지며, 상기 FeZr 합금층이 접하는 상기 제 1 자성층의 일 면과 반대되는 타 면 상에 상기 제 1 자성층의 결정화를 위한 템플릿 층을 더 포함하는 다층 자기 박막 스택
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제 12 항에 있어서, 상기 템플릿 층은 MgO (001)을 포함하는 다층 자기 박막 스택
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제 13 항에 있어서, 상기 다층 자기 박막 스택은 수직 이방성을 갖는 다층 자기 박막 스택
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제 11 항에 있어서, 상기 FeZr 합금층의 지르코늄(Zr)의 원자 몰비는 25 원자% 내지 75 원자%의 범위 내인 다층 자기 박막 스택
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제 11 항에 있어서, 상기 FeZr 합금층의 평균 두께는, 0
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제 11 항에 있어서,상기 FeZr 합금층의 상기 제 2 면이 상기 다층 구조의 제 1 코발트 함유 자성층과 접하는 다층 자기 박막 스택
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삭제
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제 11 항에 있어서, 상기 제 1 자성층은 CoFeB 및 CoFe 중 적어도 어느 하나를 포함하며, 상기 제 2 자성층은 비자성 금속층 및 코발트 함유 자성층이 적어도 1 회 이상 교번하여 적층된 다층 구조를 포함하는 다층 자기 박막 스택
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제 1 항 또는 제 11 항 기재의 다층 자기 박막 스택을 포함하는 비휘발성 메모리 소자
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