FeCo基高頻軟磁多層膜的制備與性能研究.pdf

1、隨著電子和信息產(chǎn)業(yè)的高速發(fā)展，電子元器件不斷向高頻化、微型化和集成化發(fā)展，對應(yīng)用于其中的功能材料提出了更高的要求。特別是磁性電子元器件的小型化要求材料同時(shí)具有高磁導(dǎo)率、高電阻率、高鐵磁共振頻率以及微小尺度和工藝兼容性。目前仍然缺乏合適的磁性材料。開發(fā)高性能納米軟磁薄膜材料成為電子和信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要突破口，引起廣泛的關(guān)注和研究。本文針對可應(yīng)用于平面微電感中的磁芯薄膜材料對一系列雙磁性相納米軟磁多層膜進(jìn)行了研究。本文中雙磁性相納米軟磁多層

2、膜以高飽和磁化強(qiáng)度的FeCo-O作為磁性層，以高電阻率的亞鐵磁NiZn-鐵氧體作為中間間隔層。鐵氧體具有高的電阻率并提供一定磁矩，因而可盡可能減小中間絕緣層的加入對薄膜飽和磁化強(qiáng)度的弱化，同時(shí)提高電阻率。作為對比，我們用高介電常數(shù)的TiO2取代了NiZn-鐵氧體，進(jìn)一步研究了[FeCo-O/TiO2]n厚多層膜的電磁特性。主要研究結(jié)果如下:
　　1)本文探索了[FeCo-O/NiZn-Ferrite]n雙磁性相多層膜中各相單層厚度

3、和傾斜濺射角度對多層膜性能的影響。實(shí)驗(yàn)表明，僅通過改變NiZn-Ferrite層厚度和FeCo-O層厚度就可以在較大范圍內(nèi)調(diào)控[FeCo-O/NiZn-Ferrite]n多層膜的飽和磁化強(qiáng)度和電阻率，減小FeCo-O層厚度能夠降低薄膜矯頑力，同時(shí)也會(huì)導(dǎo)致[FeCo-O/NiZn-Ferrite]n面內(nèi)單軸磁各向異性場減小。此外，通過調(diào)節(jié)傾斜濺射角度的方法可以有效調(diào)控薄膜的面內(nèi)單軸磁各向異性，隨著傾斜濺射角度減小，[FeCo-O/NiZn

4、-Ferrite]n多層膜的面內(nèi)單軸磁各向異性顯著減小。
　　2)在上述研究的基礎(chǔ)上分別對[FeCo-O/NiZn-Ferrite]10和[FeCo-O/TiO2]10厚多層膜的性能進(jìn)行了進(jìn)一步探索。研究發(fā)現(xiàn)，由于雙磁性層間存在元素?cái)U(kuò)散和層間耦合相互作用，[FeCo-O/NiZn-Ferrite]10厚多層膜的軟磁性能較差，矯頑力達(dá)120 Oe以上;同時(shí)面內(nèi)單軸磁各向異性變差，磁滯回線呈現(xiàn)磁矩彌散特征;而對于[FeCo-O/TiO