公开(公告)号：CN109728157B

公开(公告)日：2021-01-05

申请号：CN201811531677.2

申请日：2018-12-14

申请人： 南京大学 ,  浙江驰拓科技有限公司

发明人： 徐永兵 ,  严羽 ,  何亮 ,  高钦武 ,  刘波

IPC分类号： H01L43/12 ,  H01L43/08

摘要： 本发明公开了一种半金属外延磁隧道结的生长方法，包括：采用MBE技术在GaAs衬底上外延生长Co2FeAl层、MgO层、Co2FeAl层形成半金属磁性隧道结构，且生长过程中Co、Fe、Al均由热蒸发束源炉进行蒸发，通过分别控制三个热蒸发束源炉的蒸发温度来控制三种元素的沉积速率；在生长前对GaAs衬底进行退火，在生长每层Co2FeAl层后对其进行退火，在生长Mg层后向MBE腔体内通入氧气，使其氧化为MgO薄膜，最后生长3nm的Al层进行覆盖。本发明利用MBE技术对束流的精确控制实现合金薄膜组分的调制，利用RHEED和原位热处理使得样品表面平整并形成单晶结构，从而得到高质量的半金属外延磁隧道结。

公开(公告)号：CN111560649A

公开(公告)日：2020-08-21

申请号：CN202010303659.X

申请日：2020-04-16

申请人： 南京大学 ,  浙江驰拓科技有限公司

发明人： 徐永兵 ,  高钦武 ,  严羽 ,  陆显扬 ,  何亮 ,  孟皓 ,  刘波

IPC分类号： C30B23/02 ,  C30B23/00 ,  C30B29/52 ,  H01L43/10 ,  H01L43/12 ,  C23C14/24 ,  C23C14/18 ,  C23C14/54

摘要： 一种用于MRAM的磁性半金属材料的阻尼调控方法，采用分子束外延的生长方法在MgO衬底上生长变Al成分即偏化学计量比的Co2FeAl1+x单晶薄膜。x大于0.03，小于1。整个过程中，单晶薄膜的化学计量比是由元素Co、Fe、Al束源炉的温度控制蒸发量；且整个单晶薄膜生长过程由RHEED实时监控；偏化学计量比的定量分析来自于STEM的元素扩散的面积积分图；同时，还补充不同成分的Al元素，以确定最低阻尼的化学计量比。根据校准的结果，我们改变生长方法，使用偏化学计量比的生长方法，即补充Al的生长。最后使用Tr-MOKE进行磁性动力学测量。发现补充10％的Al元素可以有效的降低Co2FeAl的本征阻尼。

公开(公告)号：CN109728157A

公开(公告)日：2019-05-07

申请号：CN201811531677.2

申请日：2018-12-14

申请人： 南京大学 ,  浙江驰拓科技有限公司

发明人： 徐永兵 ,  严羽 ,  何亮 ,  高钦武 ,  刘波

IPC分类号： H01L43/12 ,  H01L43/08

摘要： 本发明公开了一种半金属外延磁隧道结的生长方法，包括：采用MBE技术在GaAs衬底上外延生长Co2FeAl层、MgO层、Co2FeAl层形成半金属磁性隧道结构，且生长过程中Co、Fe、Al均由热蒸发束源炉进行蒸发，通过分别控制三个热蒸发束源炉的蒸发温度来控制三种元素的沉积速率；在生长前对GaAs衬底进行退火，在生长每层Co2FeAl层后对其进行退火，在生长Mg层后向MBE腔体内通入氧气，使其氧化为MgO薄膜，最后生长3nm的Al层进行覆盖。本发明利用MBE技术对束流的精确控制实现合金薄膜组分的调制，利用RHEED和原位热处理使得样品表面平整并形成单晶结构，从而得到高质量的半金属外延磁隧道结。