磁性金属多層膜の組成・状態分析Depth Profile and Chemical Analysis of Metal Multilayer Film

GMR素子やMTJ素子(磁性金属多層膜を含むスピントロニクス素子)は、HDD装置の磁気ヘッドやMRAMへの実用化が進んでいます。このような磁気抵抗素子の特性は、構造や界面により大きく変化するため、それら挙動を各種分析手法を組み合わせで解析することが重要です。

解析内容と適用する分析手法

CoFeB/MgO/CoFeB構造をもつ垂直磁化MTJ素子例
CoFeB/MgO/CoFeB構造をもつ
垂直磁化MTJ素子例
拡散挙動
  • SIMS
  • 3DAP (APT)
界面の状態解析
  • XPS
  • HAXPES
  • TEM-EELS
  • 3DAP (APT)
結晶性
  • XRD
  • TEM-電子線回折

SIMS

SIMS測定データ

磁性膜中に低濃度のBやOの存在を確認

XPS

XPS測定データ

CoFeB/MgO界面でBが酸化反応することを確認

GMR: Giant Magnetic Resistance (巨大磁気抵抗)
MTJ: Magnetic Tunnel Junction (磁性トンネル接合)
MRAM: Magnetoresistive Random Access Memory (磁気記録式メモリ)

[ 更新日:2022/03/30 ]

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