• 제목/요약/키워드: Substrate system

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ICP 스퍼터를 이용한 NiFe/CoFe/AlO/CoFe/Ta TMR 소자 제작에 있어서의 자기저항 균일성 연구 (A Study on Magnetoresistance Uniformity of NiFE/CoFe/AlO/CoFe/Ta TMR Devices Prepared by ICP Sputtering)

  • 이영민;송오성
    • 한국자기학회지
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    • 제11권5호
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    • pp.189-195
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    • 2001
  • ICP 마그네트론 스퍼터를 이용하여 2.5$\times$2.5 $\textrm{cm}^2$ 넓이의 열산화막이 형성된 실리콘 기판에 총 14개의 동일한 간격으로 NiFe(170 )/CoFe(48 )/Al(13 )-O/CoFe(500 )/Ta(50 ) 구조의 junction을 형성하여 자기저항비의 균일성을 알아보았다. 각 층은 ICP 마그네트론 스퍼터를 이용하여 만들고 특히 절연층은 플라즈마 산화법으로 제작하여 TMR 소자를 만들었다. 완성된 각 소자를 외부자기장을 변화시키면서 4단자 측정법으로 기준저항, 자기저항비, 자화반전자장을 측정하였다. 균일한 박막형성에 적합한 ICP스퍼터라도 같은 공정하에서 자기저항비의 표준편차가 2.72 정도의 분포가 있었으며, 위치에 따른 각 기준저항, 자기저항비, 자화반전자장의 유의차는 없었다. 또한 기준저항이 증가함에따라 자기저항비와 자화반전자장이 증가하는 경향이 있었으며, 이러한 현상은 균일하지 못한 절연막의 형성에 기인하는 것으로 판단되었다. 균일한 성막이 가능한 ICP 스퍼터로도 위치별로 절연막층 상태의 국부적 분산에 따라 표준편차가 기준저항의 경우 64.19, 자기저항비의 경우 2.72의 변화가 발생하여 실제적인 소자의 양산을 위해서는 산화막 형성공정의 개선이나 후열처리 등에 의한 균일화 공정이 필요할 것으로 생각되었다.

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합성형 반강자성체인 CoFe/Ru/CoFe/FeMn에서 고정층의 두께 차이에 따른 스핀 밸브 구호의 자기저항 특성 (Magnetoresistance Properties in Synthetic CoFe/Ru/CoFe/FeMn Spin Valves with Different Pinned Layer Thicknesses)

  • 김광윤
    • 한국자기학회지
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    • 제11권5호
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    • pp.211-216
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    • 2001
  • 합성형 반강자성체(synthetic antiferromagnet)인 CoFe/Ru/CoFe/FeMn을 사용하고 자유층으로 NiFe/CoFe 이중 층을 사용한 탑 스핀밸브 구조를 직류 마그네트론 방식으로 제조하여, 구속층의 두께변화에 따른 자기적 특성과 층간교환자계(interlayer coupling field)의 변화를 조사하였다. Si/Ta(50 )/NiFe(34 )CoFe(16 )/Cu (26 )/CoFe(Pl )/Ru(7 )/CoFe(P2 )/FeMn(100 )/Ta(50 ) 합성형 탑 스핀 밸브 시료에서 고정층의 두께 변화에 따른 자기저항 특성을 조사한 결과 자기저항비가 Pl-P2가 +25 에서 -25 으로 변화시 자기저항비는 완만하게 감소하나, Pl-P2가 영 근처에서는 자화방향의 큰 이탈(canting)에 의하여 자기저항비가 급격히 감소함을 알 수 있다. 합성형 탑 스핀 밸브의 고정층의 두께에 따른 층간교환자계의 변화에 관한 모델을 제시하였으며, 이 모델과 실험에서 구한 결과가 일치함을 확인 할 수 있었다. 단지 Pl-P2근처 영역에서는스핀 플롭 혹은 스핀의 큰 이탈에 의하여 모델의 결과에서 벗어남을 확인하였다.

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InP(001)(2×4)재구성된 표면 위에 원자층 단위로 증착된 Co 박막의 자성 특성 (Magnetic Properties of Monolayer-thiciness InP(001)(2×4) Reconstruction Surface)

  • 박용성;정종률;이정원;신성철
    • 한국자기학회지
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    • 제14권3호
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    • pp.89-94
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    • 2004
  • 본 연구에서는 InP(2${\times}$4) 재구성된 표면 위에 원자층 단위로 증착된 Co 박막의 특성을 표면 자기광 커 효과(surface magneto-optical Kerr effect, SMOKE) 시스템, 반사 고에너지 전자 회절(reflection high energy electron diffraction), 주사 터널링 현미경(scanning tunneling microscope)이 장착된 초고진공 챔버를 이용하여 조사하였다. 실시간(in situ) SMOKE 연구 결과, Co 박막이 InP(2${\times}$4) 재구성된 표면 위에 성장할 때, Co박막의 두께에 따라 자성 특성이 대조적으로 구분되는 세 가지 두께 영역이 존재함을 확인할 수 있었다. 즉, Co 박막 두께가 7 단층(monolayer, ML)보다 작은 두께 영역에서는 가로 방향(longitudinal)과 수직방향(polar) 측정에서 모두 SMOKE신호를 관찰할 수 없었다. 8$m\ell$에서 15$m\ell$까지의 Co두께 영역에서는 수평 자기 이방성과 수직 자기 이방성이 공존하는 준안정상(metastable phase)을 관찰할 수 있었다. 그리고 마지막 영역은 16$m\ell$이상의 두께를 갖는 영역으로 수평 자기 이방 강자성을 확인할 수 있었다.

Synthetic antiferromagnet CoFe/Ru/CoFe/FeMn을 이용한 스핀 밸브 구조의 자기저항 특성 (The Magnetoresistance Properties of Spin Valves with CoFe/Ru/CoFe/FeMn Synthetic Antiferromagnet)

  • 장성호;강탁;김민정;김희중;김광윤
    • 한국자기학회지
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    • 제10권5호
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    • pp.196-202
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    • 2000
  • FeMn에 의해 교환 바이어스된 Synthetic antiferromagnet(CoFe/Ru/CoFe)을 가진 Top Ta/NiFe/CoFe/Cu/CoFe/Ru/CoFe/FeMm/Ta 스핀밸브 구조를 마그네트론 스퍼터링 법으로 제조하여 유효 교환이방성 및 자기저항 특성을 조사하였다. FeMn 반강자성층의 두께가 100$\AA$정도일 때 자기저항비와 유효 교환바이어스 자장이 최대값을 나타내었으며, 100 $\AA$ 이상 두께 증가시 FeMn층을 통한 션팅 전류에 의한 자기저항 효율의 저하로 자기저항이 점점 감소하였다. 자유층의 두께가 40 $\AA$일 때 7.5% 이상의 최대 자기저항비가 얻어졌으며, 자유층의 두께 감소에 따라 자기저항비는 감소하였다. Synthetic antiferrormagnet 구조에서 Cu층에 인접한 CoFe(Pl)층의 두께를 증가시키고 FeMn층에 인접한 CoFe(P2)층의 두께를 감소시켜 그 두께 차이가 증가할수록 자기저항비는 증가하였고 반면 유효 교환 바이어스 자장은 감소하였다. 자기저항특성의 증가는 Pl층 두께 증가로 인한 스핀의존산란 효율의 증가로 이해되었으며, 유효 교환 바이어스 자장의 감소는 최소에너지 모델의 이론적 계산을 통해 감소경향을 검증할 수 있었다.

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Synthetic antiferromagnet CoFe/Ru/CoFe/FeMn을 이용한 스핀 밸브 구조의 interlayer coupling field (Interlayer Coupling Field in Spin Valves with CoEe/Ru/CoFe/FeMn Synthetic Antiferromagnet)

  • 김광윤;신경호;김희중;장성호;강탁
    • 한국자기학회지
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    • 제10권5호
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    • pp.203-209
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    • 2000
  • Synthetic antiferromagnet CoFe/Ru/CoFe/FeMn을 사용하고 자유층으로 NiFe/CoFe 이중 층을 사용한 top스핀밸브 구조를 dc magnetron 방식으로 제조하여, 자유층과 구속층의 두께변화에 따른 자기적 특성과 interlayer coupling field티 변화를 조사하였다 Si/Ta(50 $\AA$)/NiFe(x $\AA$)/CoFe(y $\AA$)/Cu(26 $\AA$)/CoFe(30 $\AA$)/Ri(7 $\AA$)/CoFe(15 $\AA$)/FeMn(100 $\AA$)/Ta(50 $\AA$) top synthetic 스핀밸브 시료에서 자유층의 두께 감소에 따른 interlayer coupling field를 조사한 결과 interlayer coupling field가 증가하였으며, 이것은 Neel 모델에 의한 정자기 교환결합에 기인하는 것으로 설명하였다. Top synthetic 스핀 밸브에서 Cu에 인접한 자성층(Pl)과 FeMn에 인접한 자성층(P2) 두께 차이에 따른 interlayer coupling field 의 의존성을 조사한 결과 $t_{P1}$> $t^{P2}$ 일 경우 interlayer coupling field(층간 교환 결합력 세기)는 기존 스핀 밸브에서 적용한 Kools이 제시한 modified Nel 모델에 잘 부합되나, $t_{P1}$ $\leq$ $t_{P2}$ 인 경우 모델과 부합되지 않음으로 새로운 모델이 필요함을 확인하였다 Cu 두께에 변화에 따른 층간 교환 결합력 세기 의존성을 조사한 결과 Cu 두께를 32 $\AA$으로 증가시 층간 교환결합력 세기는 10 Oe 이하로 감소하였다.감소하였다.다.

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Hybrid MBE Growth of Crack-Free GaN Layers on Si (110) Substrates

  • 박철현;오재응;노영균;이상태;김문덕
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2013년도 제44회 동계 정기학술대회 초록집
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    • pp.183-184
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    • 2013
  • Two main MBE growth techniques have been used: plasma-assisted MBE (PA-MBE), which utilizes a rf plasma to supply active nitrogen, and ammonia MBE, in which nitrogen is supplied by pyrolysis of NH3 on the sample surface during growth. PA-MBE is typically performed under metal-rich growth conditions, which results in the formation of gallium droplets on the sample surface and a narrow range of conditions for optimal growth. In contrast, high-quality GaN films can be grown by ammonia MBE under an excess nitrogen flux, which in principle should result in improved device uniformity due to the elimination of droplets and wider range of stable growth conditions. A drawback of ammonia MBE, on the other hand, is a serious memory effect of NH3 condensed on the cryo-panels and the vicinity of heaters, which ruins the control of critical growth stages, i.e. the native oxide desorption and the surface reconstruction, and the accurate control of V/III ratio, especially in the initial stage of seed layer growth. In this paper, we demonstrate that the reliable and reproducible growth of GaN on Si (110) substrates is successfully achieved by combining two MBE growth technologies using rf plasma and ammonia and setting a proper growth protocol. Samples were grown in a MBE system equipped with both a nitrogen rf plasma source (SVT) and an ammonia source. The ammonia gas purity was >99.9999% and further purified by using a getter filter. The custom-made injector designed to focus the ammonia flux onto the substrate was used for the gas delivery, while aluminum and gallium were provided via conventional effusion cells. The growth sequence to minimize the residual ammonia and subsequent memory effects is the following: (1) Native oxides are desorbed at $750^{\circ}C$ (Fig. (a) for [$1^-10$] and [001] azimuth) (2) 40 nm thick AlN is first grown using nitrogen rf plasma source at $900^{\circ}C$ nder the optimized condition to maintain the layer by layer growth of AlN buffer layer and slightly Al-rich condition. (Fig. (b)) (3) After switching to ammonia source, GaN growth is initiated with different V/III ratio and temperature conditions. A streaky RHEED pattern with an appearance of a weak ($2{\times}2$) reconstruction characteristic of Ga-polarity is observed all along the growth of subsequent GaN layer under optimized conditions. (Fig. (c)) The structural properties as well as dislocation densities as a function of growth conditions have been investigated using symmetrical and asymmetrical x-ray rocking curves. The electrical characteristics as a function of buffer and GaN layer growth conditions as well as the growth sequence will be also discussed. Figure: (a) RHEED pattern after oxide desorption (b) after 40 nm thick AlN growth using nitrogen rf plasma source and (c) after 600 nm thick GaN growth using ammonia source for (upper) [110] and (lower) [001] azimuth.

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고정화 Thermolysin을 사용한 아스파탐 전구체의 최적 합성조건 선정 (Synthetic Conditions of an Aspartame Precursorby Immobilized Thermolysin)

  • 한민수;김우정
    • 한국식품과학회지
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    • 제27권4호
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    • pp.564-570
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    • 1995
  • Aspartame의 전구체인 BzAPM을 고정화 thermolysin으로 합성할 때 최적 조건을 찾고자 기질의 농도, 반응 pH 및 온도 그리고 금속이온, benzoic acid, Phe, NaCl의 농도가 어떤 영향을 주는지 조사하였다. 반응기질인 PheOMe와 BzAsp를 25% DMSO 및 20% PEG 200이 함유된 유기 용매계에서 반응시켰다. Bz-Asp의 농도를 100 mM로 일정하게 하였을 때 BzAPM의 합성 속도는 PheOMe의 농도가 증가함에 따라 직선형으로 증가하였으며, PheOMe의 농도를 300 mM로 하고 Bz-Asp의 농도를 변경시킨 경우에는 200 mM에서 반응 속도가 최고에 달하였다. BzAPM의 생산을 위한 최적 pH는 6.1 전후로 나타났으며, 최적 반응 온도는 $40^{\circ}C$이었다. 2가 금속 이온을 5mM로 첨가했을 때, $Zn^{2+},\;Mg^{2+},\;Fe^{2+},\;Cu^{2+}$이온은 고정화 thermolysin의 BzAPM 합성 수율을 저하시켰으나, $Co^{2+}$ 이온은 합성 수율을 2배 정도 증가시키는 것으로 확인되었다. $Co^{2+}$ 이온을 $Ca^{2+}$ 이온과 함께 첨가하면 $Co^{2+}$이온만 첨가할 때보다 합성 수율이 높게 나타났다. Benzoic acid와 Phe이 BzAPM의 합성을 저해하는 것으로 나타났으며, NaCl도 10% 농도로 첨가시에 합성을 약 25% 저하시켰다.

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도정부산물로부터 분리한 보리 폴리페놀 추출물의 항산화 효과 (Antioxidative Activity of Barley Polyphenol Extract (BPE) Separated from Pearling By-products)

  • 석호문;서미숙;김흥만;안명수;이영택
    • 한국식품과학회지
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    • 제34권5호
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    • pp.889-892
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    • 2002
  • 보리 도정부산물은 맥강과 배아 획분으로부터 항상화 효능과 높은 상관관계가 있는 폴리페놀성 물질(barley polyphenol extract: BPE)을 분리하고 이들 획분을 linoleic acid를 사용한 모델계와 옥배유를 기질로 한 유지의 자동산화를 통하여 이들의 항산화 효과를 검토하였다. TBA가 측정결과 bran III의 BPE는 ${\alpha}-tocopherol$과 유사한 값을 나타내었고, 다른 획분 특히 bran I과 배아 획분의 경우는 합성 항산화제인 BHT와 유사한 것으로 나타났다. 유지의 자동산화에 대한 BPE의 항산화효과를 과산화물가를 이용하여 측정한 결과 저장 초기 10일에서 15일 까지는 첨가 농도가 높아짐에 따라 ${\alpha}-tocopherol$ 및 BHT와 유사하거나 다소 높은 항산화력을 나타내었으나 저장 20일 이후부터는 첨가농도에 따른 차이는 보이지 않았다. 또한 $40\;meq/kg{\cdot}oil$에 도달하는 기간을 유도기간으로 정하고 유도기간에 따른 상대적 항산화효과(RAE)를 측정한 결과 bran I과 배아 획분의 BPE를 0.02% 첨가시 RAE값은 각각 128 및 126이었고 0.1% 첨가시에는 135 및 133으로서 첨가량의 변화에 따른 차이는 나타나지 않았으나 BHT의 126보다 높게 측정되어 이들 획분은 향후 천연 항산화제로서의 가능성이 시사되었다.

MeOH-MeCN 혼합용매계에서 4-치환-2,6-이니트로 염화벤젠과 아닐린 치환체와의 반응에 대한 속도론적 연구 (Kinetic Studies on the Reaction of 4-Substituted-2,6-dinitrochlorobenzenes with Substituted Anilines in MeOH-MeCN Mixtures)

  • 강대호;구인선;이종건;이익춘
    • 대한화학회지
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    • 제29권6호
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    • pp.565-574
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    • 1985
  • MeOH-MeCN 혼합용매계에서 4-치환-2,6-이니트로염화벤젠과 아닐린 치환제 사이의 친핵성 치환반응속도를 전기 전도법에 의해 측정하였다. 기질의 고리에 있는 치환기의 치환기변화에 따른 속도상수의 크기순서는 4-$NO_2{\gg}4-CN {\gg}$4-$CF_3$이었고, 아닐린 고리에 있는 치환기에 의한 속도상수의 크기는 p-O$CH_3 {\gg}p- CH_3{\gg}H {\gg}p-Cl{\gg}m-NO_2$ 순서였다. MeOH함량이 많은 용매에서 속도상수가 MeCN 함량이 많은 용매속에서의 속도상수보다 컸다. MeOH-MeCN 혼합용매계와 친핵체 변화에 대한 속도론적 연구로 볼 때 Cl의 이탈단계가 속도결정단계로 보여졌다. MeOH에 의한 친전자적 촉매작용은 알코올의 수소와 이탈기 염소원자 사이의 전이상태에서 수소결합 형성으로 이루어지고 친핵성 촉매작용은 전이상태에서 알코올의 산소와 아민의 수소사이의 수소결합에 의한 것으로 생각 되었다. 모든 이의 사실로 보아 본 반응은 제 2단계가 속도결정단계인 $S_N$Ar메카니즘으로 진행됨을 알 수 있고 이와 같은 메카니즘은 PES모형으로도 설명할 수 있다.

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LTCC 기술을 적용한 집적화된 2.4 GHz 대역 무선 송수신 모듈 구현 (A Compact Integrated RF Transceiver Module for 2.4 GHz Band Using LTCC Technology)

  • 김동호;김동수;유종인;김준철;박종대;박종철
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제22권2호
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    • pp.154-161
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    • 2011
  • 본 논문에서는 저온 동시 소성 세라믹(Low Temperature Co-fired Ceramic: LTCC) 기술을 이용하여 집적화된 2.4 GHz 대역 무선 송수신 모듈을 구현하였다. 구현된 송수신 모듈은 무선 전단부(RF front-end)단과 송수신 IC칩 단으로 나누어진다. 무선 전단부단은 송수신을 선택하기 위한 SPDT 스위치와 스위치 동작을 위한 DC block 커패시터를 제외하고, 모두 LTCC 내부에 내장하였다. 제작된 무선 전단부는 8층으로 설계되었고, 크기는 $3.3\;mm{\times}5.2\;mm{\times}0.4\;mm$이며, 무선 전단부의 측정 결과는 시뮬레이션과 유사한 결과를 보인다. 송수신 IC 칩 단은 신호 및 전원 선로와 송수신 IC 칩으로 구성이 되어 있다. 제작된 무선 송수신 모듈은 내부 접지(inner GND) 3개 층을 포함한 9층으로 설계되었으며, 크기는 $12\;mm{\times}8.0\;mm{\times}1.1\;mm$이다. 최종적으로 2.4 GHz 대역 송수신 모듈의 송신 파워는 18.1 dBm이고, 수신 민감도는 -85 dBm의 특성으로 우수한 결과를 나타내었다.