郑洋
,
刘晰
,
曲炳郡
,
韦丹
,
魏福林
,
任天令
,
刘理天
功能材料与器件学报
doi:10.3969/j.issn.1007-4252.2010.03.016
磁控溅射是一种能够在低温条件下生长大面积优质薄膜的工艺,广泛用在磁传感器和存储等领域.本文研究了在巨磁电阻(Giant Magneto Resistance:GMR)多层膜周围溅射接触紧密的CoCrPt硬磁膜的工艺,使得硬磁膜能为GMR提供磁场偏置,以解决小尺度GMR的噪声问题.研究中采用了1:5的BHF溶液的湿法刻蚀工艺,刻蚀速率为25 A/s,实现了刻蚀深度的精确控制,解决了薄膜对准的问题.同时改进了CoCrPt薄膜溅射的种子层,使得CoCrPt能在常温下溅射得到很好的晶体结构.这种工艺为基于GMR的小尺寸器件设计提供了可能性.
关键词:
巨磁电阻
,
磁控溅射
,
湿法刻蚀
,
粗糙度
,
种子层
刘华瑞
,
任天令
,
曲炳郡
,
刘理天
,
库万军
,
李伟
,
杨芝茵
功能材料与器件学报
doi:10.3969/j.issn.1007-4252.2003.04.009
通过高真空直流磁控溅射的方法,在玻璃和硅上淀积了结构为Ta/NiFe/CoFe/Cu/CoFe/IrMn/Ta的IrMn顶钉扎自旋阀薄膜.通过结构的改善和工艺条件的优化,自旋阀的磁电阻率达到9.12%,矫顽力为1.04×(103/4π)A/m.研究了Ta缓冲层厚度(小于6nm)对晶格结构和自旋阀性能的影响.结果表明,Ta为3nm时自旋阀磁电阻率最大,而矫顽力随着Ta厚度增大而减小.利用CoFe/Cu/CoFe SAF结构替换掉与IrMn相邻的CoFe被钉扎层,使交换偏置场从原来没有SAF的180×(103/4π)A/m上升到600×(103/4π)A/m左右,且交换偏置场随着SAF结构中两层CoFe的厚度差减小而增大.研究了RIE对自旋阀性能的影响,发现2min的RIE能使矫顽力减小33%,而磁电阻率几乎不受影响.
关键词:
自旋阀
,
巨磁电阻
,
矫顽力
曲炳郡
,
任天令
,
刘华瑞
,
刘理天
,
李志坚
,
库万军
功能材料与器件学报
doi:10.3969/j.issn.1007-4252.2004.03.014
对巨磁电阻自旋阀磁场传感器制作中的关键技术之一:自旋阀薄膜的反应离子刻蚀(RIE)工艺,进行了试验研究.自旋阀结构为:Ta(3.5nm)/Cu(0.7nm)/NiFe(4.5nm)/CoFe(1nm)/Cu(3nm)/CoFe(2nm)/Ru(0.7nm)/CoFe(2nm)/MnIr(8nm)/Ta(4nm),刻蚀气体为氢氯碳氟化合物(HCFC:Hydro-chloro-fluoro-carbon),气体流量为10.5sccm,RF功率为180W,时间为27min.结果表明:RIE技术可以加工出理想的巨磁电阻自旋阀薄膜图形,且加工过程对自旋阀的磁性能影响不大,这些结果对于巨磁电阻自旋阀型集成磁传感器的批量制作具有积极意义.
关键词:
巨磁电阻
,
RIE
,
自旋阀
谢丹
,
潘伟
,
任天令
,
张志刚
,
刘理天
,
党智敏
稀有金属材料与工程
采用溶胶-凝胶(Sol-Gel)方法,制备了Srl-xBaxBi4Ti4O15(SBBT)粉体,并利用该粉体在1060℃～1120℃之间烧结得到了不同组分的SBBT铁电陶瓷.随着Ba2+掺杂量的增加,SBBT陶瓷的烧结温度逐渐降低,晶粒尺寸逐渐增大,SrBi4Ti4O15(SBTi)的晶粒大小约为2μm～3μm,厚度为1μm;而BaBi4Ti4O15(BBTi)的晶粒大小约为8μm～10μm,厚度为2.5μm.且晶粒明显呈板状结构.Ba2+掺杂SBTi陶瓷不仅引起其晶粒尺度及形貌上的变化,而且还对其介电性能产生较大的影响.随着Ba2+掺杂量的增加,SBBT陶瓷的介电常数先增大后减小,介电损耗先减小后增大,当Ba2+掺杂量为50%时,将出现极值点.同时,频率的增加使得介电常数逐渐减小而损耗逐渐增大,在频率为1kHz,Ba2+掺杂量为50%,介电常数和介电损耗分别出现极大值(290)和极小值(0.5%).
关键词:
铁电陶瓷
,
溶胶-凝胶
,
钛酸锶铋
,
钛酸钡铋
,
介电行为
刘锋
,
杨晨
,
任天令
,
刘理天
,
于军
,
白洋
功能材料
采用溶胶-凝胶自燃法制备了Ni0.4Zn0.4Cu0.2Fe2O4铁氧体,使用HP4191A阻抗分析仪测试了材料高频磁谱;结合快速热处理(RTP)工艺制备了Ni0.4Zn0.4 Cu0.2 Fe2O4磁性薄膜,使用AFM、XRD、AGM系统地研究了制备工艺对薄膜样品表面形貌、晶相结构和准静态磁性的影响.测试结果表明:Ni0.4Zn0.4Cu0.2Fe2O4可适用于射频领域,截止频率fr在1GHz以上,1GHz处起始磁导率μ′=5.3,μ″=3.45;sol-gel法制备磁性薄膜最佳晶化温度为600℃左右,在此温度下制备的薄膜晶粒大小为13nm左右,饱和磁化强度Ms=2.29×105A/m,矫顽力Hc=1.24×103A/m.
关键词:
溶胶-凝胶法
,
NiZnCu铁氧体
,
高频磁谱
,
准静态磁性能
伍晓明
,
方华军
,
林建辉
,
任天令
,
刘理天
功能材料与器件学报
doi:10.3969/j.issn.1007-4252.2008.02.041
本文介绍了一种MEMS悬臂梁器件,将环境中的振动机械能转化为电能.该悬臂梁的主体材料为单晶硅,其上覆盖一层用Sol-Gel法制备的PZT压电材料,利用压电材料的正压电效应实现机电能量的转换.论文给出了悬臂梁式振动能量收集器的一个简单理论模型.器件采用(110)硅基片,有利于通过湿法腐蚀制备质量块.质量块可以用来降低器件的谐振频率,并提高输出电功率.尺寸参数为3600μm×270 μm的器件样品的测试结果表明,在其谐振频率1673Hz,振幅为11nm的振动条件下,该器件的最大输出功率大于1nW,即0.11 μW/cm2.
关键词:
振动能量收集
,
MEMS
,
压电
,
悬臂梁
欧阳可青
,
任天令
,
刘华瑞
,
曲炳郡
,
刘理天
,
李伟
功能材料与器件学报
doi:10.3969/j.issn.1007-4252.2005.02.004
采用高真空直流磁控溅射的方法,在玻璃衬底上制备了结构为Ta/buffer layer/IrMn/CoFe/Cu/CoFe/NiFe/Ta的IrMn底钉扎自旋阀.研究了NiFe和Cu作为缓冲层对自旋阀磁性能的影响,并对缓冲层厚度进行了参数优化,当缓冲层厚度为2nm时自旋阀各项性能达到最佳.研究了退火制度对底钉扎自旋阀性能的影响,得到了3000Oe强磁场下200℃保温1h为最佳处理条件.通过结构的改善和工艺的优化,得到的底钉扎自旋阀的磁电阻率8.51%,矫顽场为0.5Oe,交换偏置场超过800Oe.最后对自旋阀的底钉扎和顶钉扎结构进行了比较.
关键词:
自旋阀
,
底钉扎
,
巨磁电阻
,
退火效应
张林涛
,
任天令
,
张武全
,
刘理天
,
李志坚
功能材料
介绍了以硝酸锆、醋酸铅和钛酸四丁酯为原料用溶胶-凝胶(sol-gel)方法在硅衬底上制备Pb(Zr0.53Ti0.47)O3(PZT)铁电薄膜的工艺流程.对铁电薄膜的表面形貌、晶化程度、界面状态等性质进行了分析,结果表明硅基PZT薄膜形成了良好的钙钛矿结构.并在此基础上实现了制备PZT铁电薄膜的低温改进工艺.
关键词:
sol-gel法
,
PZT
,
铁电薄膜
刘华瑞
,
任天令
,
曲炳郡
,
刘理天
,
库万军
,
李伟
金属功能材料
doi:10.3969/j.issn.1005-8192.2003.06.005
通过直流磁控溅射法在硅/二氧化硅基底上沉积了Ta膜,Ta/NiFe双层膜和IrMn顶钉扎自旋阀薄膜,研究了Ta、Ta/NiFe膜的晶格结构和表面情况,及自旋阀的磁性能,结果表明,自旋阀的磁电阻率、矫顽力和交换场等性能与Ta缓冲层厚度有密切的关系,在Ta缓冲层为3nm时自旋阀的磁电阻率(9.24%)和交换场(255×(103/4π)A/m)达到最大值,而矫顽力(2.43×(103/4π)A/m)比较小.
关键词:
巨磁电阻
,
自旋阀
,
Ta缓冲层
