Co、Al-,2-O-,3-納米薄膜表面形貌與生長機制關(guān)系的研究.pdf

1、納米Co/Al2O3/Co 多層膜是一種超高密度存儲材料，體積小，具有隧道磁電阻效應。利用其效應可能發(fā)展出一種存儲器，將引起計算機內(nèi)存芯片的一場革命。 利用離子束濺射方法制備了厚度分別為1、2、3、5、10、50 和100nm 的Co 和Al2O3 薄膜樣品。通過原子力顯微鏡分析了在單晶Si（100）上生長的Co、Al2O3 薄膜的表面形貌隨沉積時間的演化，研究了薄膜生長動力學過程。根據(jù)表面粗糙度隨沉積時間的變化，把薄膜生長分為

2、不同的生長階段。并用峰的密度證實了對納米薄膜生長動力學過程的分析。 X 射線衍射分析和掠入射衍射分析表明在單晶Si（100）上生長Co 薄膜具有很強的擇尤取向，在2θ為40°-55°的范圍內(nèi)，觀察到Co（111）和（200）的漫射衍射帶。 同時有Co-Si 化合物的衍射峰出現(xiàn)。用同樣方法制備的Al2O3 納米薄膜也是非晶態(tài)的。 利用四探針法研究了Co 薄膜的電阻率和各向異性磁電阻率，發(fā)現(xiàn)隨著薄膜厚度的增加，薄膜的

3、電阻率逐漸下降，各向異性磁電阻率逐漸增加；當薄膜厚度超過50nm后，厚度對這兩個參數(shù)的影響不大。 利用X 射線光電子能譜研究了薄膜的表面成分，隨著Co 薄膜厚度的增加，Si 的光電子峰逐漸減弱，最后消失，說明Co 薄膜的致密性變好，這與它的生長機制有著密切的關(guān)系；對Al2O3 納米薄膜進行了半定量分析，計算了Al2O3 薄膜的成分配比，Al︰O 約為1.96︰3，基本符合Al2O3 的標準成分配比。 最后研究了退火對Co