Abstract
NiFeCo/ Cu /Co trilayers were formed on 4$^{\circ}$ tilt-cut Si(111) substrates with a Cu(50$\AA$) underlayer and large-scaled test magnetoresistive RAM (MRAM) cells were fabricated using a conventional lithographic process. NiFeCo / Cu /Co trilayers deposited on the same templates without any applied magnetic field showed strong in plane uniaxial magnetic anisotropy and excellent magnetoresistive (MR) properties such as high MR ration and sensitivity within a low external magnetic field, which are suitable properties for a MRAM application. In order to obtain optimized MR results in NiFeCo /Cu /Co trilayers, the thickness of Cu spacer was varied. Interlayer coupling between two magnetic layers was observed and it was found that the MR properties were strongly dependent on the coupling force, especially near 20 $\AA$ of Cu spacer thickness. Test MRAM cells were fabricated using the optimized NiFeCo (60$\AA$)/ Cu (25$\AA$)/ Co (30$\AA$) trilayer thin films. With a 10 mA of sense current and 5$\times$$10^5$ of word current, 10 mV of signal output was obtained, which implies the strong potentials of NiFeCo/ Cu /Co trilayer thin films for a MRAM application.
Ni$_{66}$Fe$_{16}$ $Co_{18}$ /Cu/Co 삼층막을 4 .deg. tilt-cut Si(111) 기판과 Cu(50 .angs. ) 바닥층 위에 형성하고, 사진식각 및 에칭 작업을 통해 자기저항 메모리 소자를 제작하여 자기저항 메모리 특성을 연구하였다. 외부 자장의 인가 없이 증착한 NiFeCo/Cu/Co 삼층막은 4 .deg. tilt-cut Si(111) 기판과 Cu(50 .angs. ) 바닥층의 영향으로 면내 일축자기이방성을 형성하였으며, 낮은 자장 내에서 높은 자기저항비와 자기저항민감도 등 자기저항 메모리 소자에 응용이 가능한 우수한 자기저항 특성을 나타내었다. NiFeCo/Cu/Co 삼층막의 Cu 사잇층 두께 변화에 따라 삼층막을 이루는 두 자성층 간에 강자성 및 반강자성 결합력이 관찰되었으며, 결합력은 사잇층 두께에 민감하게 변화하여 NiFeCo/Cu/Co 삼층막의 메모리 특성에 영향을 끼쳤다. 사잇층 두께의 변화에 대해 최적화된 [NiFeCo(60 .angs. )/Cu(25 .angs. )/Co(30 .angs. )]/Cu(50 .angs. )/Si(111, 4 .deg. tilt-cut) 스핀밸브 삼층막을 이용하여 거시적 자기저항 메모리 소자를 제작하고, 시험 소자의 메모리 동작에 대해 관찰하였다. Sense 전류는 10 mA로 고정하고, 약 5 * $10^{5}$ A/$cm^{2}$의 word 전류를 가해 약 10 mV의 출력 전압을 시험 소자에서 얻었으며, NiFeCo/Cu/Co 스핀밸브 삼층막의 자기저항 메모리 소자에의 응용 가능성을 확인할 수 있었다.다.