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AM: Magnetismus
AM 9: Poster: Magnetowid. (1-17), Dü. Schichten (18-34), Oberfl
ächenmag. (35,36), Mikr. Methoden (37-45), Mikromag. (46-58), Phasenüberg. (59-77), Spektroskop. (78-91), Nanokr.Mat.(92-96), Anisotrop. (97-101), Schmelzen(102-104),Sonst/postdeadl.(105-109)
AM 9.9: Poster
Dienstag, 27. März 2001, 14:45–19:00, Foyer S 3
Oxidationsmechanismen bei der Barrierenbildung für Tunnelmagnetowiderstandsschichten — •B. F. P. Roos, P. A. Beck, S. O. Demokritov und B. Hillebrands — Fachbereich Physik und Schwerpunkt Materialwissenschaften, Universität Kaiserslautern, Erwin-Schrödinger-Str. 56, 67663 Kaiserslautern
In Magnetowiderstandsschichten (MTJ) stellt die Präparation der Barrierenschicht den schwierigste Herstellungsschritt dar. Am häufigsten wird dabei metallisches Al auf die untere Elektrode aufgebracht und anschließend thermisch- oder plasmaoxidiert. Im Gegensatz zur thermischen Oxidation ist über die Oxidationsmechanismen bei Plasmaoxidation sehr dünner Schichten (<2 nm) sehr wenig bekannt. Mit Hilfe einer neuartigen Ionenstrahlquelle, die es ermöglicht, alle Strahlparameter nahezu unabhängig voneinander zu verändern, untersuchten wir die Oxidation sehr dünner Al-Schichten. Dazu wurden zwei unabhängige Messverfahren zur in-situ Bestimmung der Oxidschichtdicke entwickelt und deren Ergebnisse mit den Transporteigenschaften von MTJ verglichen. Im Bereich sehr dünner Schichtdicken (<1 nm) oxidiert Al rapide durch einen ’Ionen-Embedding’-Mechanismus. Ist dieser sehr dünne Bereich vollständig oxidiert, kann durch O2- und Al- Diffusion die Oxiddicke weiter wachsen. Elektrische Felder, die sich dabei bilden, beeinflussen die Oxidbildung. Durch gezieltes Einstellen der Oxidationsbedingungen kann eine optimale Oxidationstiefe erreicht werden. Die Messungen werden mit Monto-Carlo Simulationen verglichen.