• Proceedings of the Korean Magnestics Society Conference
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• 2002.12a
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• pp.224-225
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• 2002

강자성체의 스핀 분극을 이용하는 스핀트로닉스에 대한 연구는 매우 활발히 이루어지고 있다. CoFe 합금은 큰 포화자화와 스핀분극 때문에 스핀트로닉스 재료로 널리 이용되고 있다. 본 연구에서는 Ion Beam Etching 방법으로 CoFe 박막을 미세 가공 할 때 에칭 조건에 따른 CoFe 박막의 자기적 특성 변화를 조사하였다. 에칭 변수가 에칭에 미치는 영향을 사전에 조사하기 위하여 Cu 박막에 대하여 에칭시간, 기울임 각도, 가속 전압을 변화시키면서 식각한 후 거칠기 변화를 조사하였다. (중략)

• Electrical & Electronic Materials
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• v.21 no.5
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• pp.14-20
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• 2008

• Electrical & Electronic Materials
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• v.18 no.11
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• pp.3-16
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• 2005

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2011.02a
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• pp.184-184
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• 2011

반도체 전자 소자의 초고집적회로(VLSI, Very Large Scale Integrated Circuit)가 수년간 지속됨에 따라 실리콘 기반으로 하는 MOSFET 성능의 한계에 도달하게 되었다. 재료 물성, 축소, 소자 공정 등에 대한 원인으로 이를 극복하고자 하는 재료와 성능향상에 관한 연구가 진행되고 있다. 이에 기존 시스템의 전자의 전하 정보만을 응용하는 것이 아니라 전자의 스핀 정보까지 고려하는 스핀트로닉스 연구분야가 주목을 받고 있다. Spin-FET는 스핀 주입, 스핀 조절, 스핀측정 등으로 나뉘어 연구되고 있으며 이 중 스핀 주입의 효율 향상이 우선시 해결되어야 한다. 일반적으로 스핀 주입 과정에서 소스가 되는 강자성체와 스핀 확산 거리가 긴 반도체 물질과의 Conductance mismatch가 문제되고 있다. 이에 자성 반도체는 근본적인 문제를 해결하고 반도체와 자성체의 특성을 동시에 나타내는 물질로써, Si과 Ge (4족) 등의 반도체뿐만 아니라, GaAs, InP (3-5족), ZnO, ZnTe (2-6족) 등의 반도체 또한 많은 연구가 이루어지고 있다. 자성 반도체에서 해결해야 할 가장 큰 문제는 물질이 자성을 잃는 Curie 온도를 상온 이상으로 높이는 것이다. 이에 본 연구는 전이금속이 도핑된 4족 Si 반도체 박막을 성장하고 후처리 공정을 통하여 나타나는 구조적, 자기적 특성을 연구하였다. 펄스 레이저 증착 방법을 통하여 p-type Si 기판위에 전이금속 Fe이 도핑된 박막을 500 nm 로 성장하였다. 성장 온도는 $250^{\circ}C$로 하였고, 성장 분압은 $3 {\times}10^{-3}$Torr 로 유지하며 $N_2$ 가스를 사용하였다. 구조적 결과를 보기 위해 X선 회절 분석과 원자력 현미경 결과를 확인하였고, 자기적 특성을 확인하기 위해 저온에서 초전도 양자 간섭계로 조사하였다. XRD를 통해 (002)면, (004)면의 Si 기판 결정을 보았으며, Fe 관련된 이차상이 형성됨을 예측해 보았다. ($Fe_3Si$, $Fe_2Si$ 등) 초전도 양자 간섭계에서 20 K에서 측정한 이력 현상을 관찰하고, 온도변화에 따른 전체 자기모멘트를 관찰하였으며 이는 상온에서도 강자성 특성이 나타남을 확인하였다.

• Journal of the Korean Magnetics Society
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• v.19 no.4
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• pp.121-125
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• 2009

Amorphous $Ge_1$_$_xMn_x$ semiconductor thin films grown by low temperature vapor deposition were annealed at various temperatures from 400 to $700^{\circ}C$ for 3 minutes in high vaccum chamber. The electrical and magnetotransport properties of as-grown and annealed samples have been studied. X-ray diffraction patterns analysis revealed that the samples still maintain amorphous state after annealling at $500^{\circ}C$ for 3 minutes and they were crystallized when annealing temperature increase to $600^{\circ}C$. Temperature dependence of resistivity measurement implied that as-grown and annealed $Ge_1$_$_xMn_x$ films have semiconductor characteristics, the increase of resistivity with annealling temperature was obseved. The $700^{\circ}C$-annealed sample exhibited negative magnetoresistance (MR) at low temperatures and the MR ratio was ${\sim}$8.5% at 10 K. The asymmetry was present in all MR curves. The anomalous Hall Effect was also observed at 250 K.

• Journal of the Korean Magnetics Society
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• v.19 no.3
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• pp.85-88
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• 2009

Magnetic phases of polycrystalline $Ge_{1-x}Mn_x$ thin films were studied. The $Ge_{1-x}Mn_x$ thin films were grown at $400^{\circ}C$ by using a molecular beam epitaxy. The $Ge_{1-x}Mn_x$thin films were p-type and electrical resistivities were $4.0{\times}10^{-2}{\sim}1.5{\times}10^{-4}ohm-cm$. Based on the analysis of magnetic characteristics and microstructures, it was concluded that the ferromagnetic phase formed on the $Ge_{1-x}Mn_x/SiO_2$/Si(100) thin films was $Ge_3Mn_5$ phase which has about 310 K of Curie temperature. Moreover, the $Ge_{1-x}Mn_x$ thin film which had $Ge_3Mn_5$ phase showed the negative magnetoresistance to be about 9% at 20 K when the magnetic field of 9 T was applied.

• Journal of the Korean Magnetics Society
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• v.19 no.3
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• pp.89-93
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• 2009

Amorphous $Ge_{1-x}Mn_x$ semiconductor thin films grown by low temperature vapor deposition were annealed, and their electrical and magnetic properties have been studied. The amorphous thin films were $1,000{\sim}5,000\;{\AA}$ thick. Amorphous $Ge_{1-x}Mn_x$ thin films were annealed at $300^{\circ}C$, $400^{\circ}C$, $500^{\circ}C$, $600^{\circ}C$ and $700^{\circ}C$ for 3 minutes in high vacuum chamber. X-ray diffraction analysis reveals that as-grown $Ge_{1-x}Mn_x$ semiconductor thin films are amorphous and are crystallized by annealing. Crystallization temperature of amorphous $Ge_{1-x}Mn_x$ semiconductor thin films varies with Mn concentration. Amorphous $Ge_{1-x}Mn_x$ thin films have p-type carriers and the carrier type is not changed during annealing, but the electrical resistivity increases with annealing temperature. Magnetization characteristics show that the as-grown amorphous $Ge_{1-x}Mn_x$ thin films are ferromagnetic and the Curie temperatures are around 130 K. Curie temperature and saturation magnetization of annealed $Ge_{1-x}Mn_x$ thin films increase with annealing temperature. Magnetization behavior and X-ray analysis implies that formation of ferromagnetic $Ge_3Mn_5$ phase causes the change of magnetic and electrical properties of annealed $Ge_{1-x}Mn_x$ thin films.