銥錳交換耦合之(鈷鐵硼/氧化鋁/鈷)磁穿隧元件的機械性，電性及磁性研究

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研究生：	陳元宗 Yuan-Tsung Chen
論文名稱：	銥錳交換耦合之(鈷鐵硼/氧化鋁/鈷)磁穿隧元件的機械性，電性及磁性研究 Mechanical, electrical and magnetic properties of IrMn exchange-biased CoFeB/AlOx/Co magnetic tunnel junctions
指導教授：	吳振名 Jenn-Ming Wu 任盛源 Shien-Uang Jen 姚永德 Yeong-Der Yao
口試委員:
學位類別：	博士 Doctor
系所名稱：	工學院 - 材料科學工程學系 Materials Science and Engineering
論文出版年：	2006
畢業學年度：	95
語文別：	中文
論文頁數：	185
中文關鍵詞：	磁伸縮、磁穿隧元件、應力效應、交換耦合、穿隧磁阻、銥錳(111)優選指向
外文關鍵詞：	Magnetostriction, Magnetic tunneling junction, MTJ, Straining effect, Exchange coupling, Tunneling magnetoresistance, TMR, IrMn(111)(Texturing)
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鈷鐵硼(Co60Fe20B20)/氧化鋁(AlOx)/鈷(Co)所組成之磁穿隧元件(Magnetic tunneling junction, MTJ)，因Co60Fe20B20具有高磁化率(Polarization)的特性，引起廣泛之研究。然而，在許多研究中卻忽視了MTJ的機械性質。例如:磁伸磁(Magnetostriction)、應力效應(Straining effect)對於整個磁穿隊元件之影響。本文中主要研究MTJ之晶體微結構、磁性質、機械性質、電性及奈米檢測。藉由磁控濺鍍法(DC-magnetron sputtering)製作鐵磁性、金屬薄膜，和射頻磁控濺鍍法(RF-magnetron sputtering)製作AlOx陶瓷薄膜。首先，先針對單層之鈷和鈷鐵硼薄膜探討，以深入了解各單層膜之全部相關特性。接著，著手製作磁穿隧元件即Co60Fe20B20/AlOx/Co。藉由高解析之電子顯微鏡(High-resolution cross-sectional transmission electron microscopy (HR X-TEM)之能量分析儀(Energy dispersive X-ray)技術了解界面元素組成分布對其磁伸縮之影響。更進一步地探討鐵磁層(Ferromagnet)鈷和反鐵磁層(Antiferromagnet)銥錳間交換耦合(Exchange coupling)之現象，並將之加入整個磁穿隧元件，最終使其成為一個具有交換耦合特性之MTJ元件。除此之外，亦研究外加施力對MTJ之穿隧磁阻(Tunneling magnetoresistance, TMR)之影響；探討在應力作用之下，其磁阻及電阻改變之趨勢，並研究TMR和交換偏壓場(Exchange-biasing field, Hex)大小之變化，來總結本篇論文之研究。
在單層之Co 和CoFeB薄膜中，從歐傑電子能譜儀(Auger electron spectrometer, AES)之縱深成分分析(Depth profiling)發現膜表面具有17.5-25 Å厚的氧化鈷層(CoOx)和(CoFeB)Ox會影響磁性質，並且推導出該CoOx和(CoFeB)Ox之磁性為鐵磁性(Ferromagnet)或弱鐵磁性(Weak ferromagnet)並非習知的順磁(Paramagnet)或反鐵磁性。在Co60Fe20B20/AlOx/Co MTJ之磁伸縮研究中，發現存在於界面O、Al、Fe、Co之含量，對於其淨磁伸縮之傾向各有不同程度之影響。在Co/IrMn之交換耦合中，針對不同鐵磁及反鐵磁薄膜厚度探討交換偏壓場Hex大小。IrMn(111)優選指向(Texturing)對其磁性質影響。最後，把整個元件在外力作用下探討其TMR磁阻變化並發現各種不同特徵，以利於在磁性隨機存取記憶體(Magnetoresistance random access memory, MRAM)或應力感測器(Strain gauge sensor)之應用。
從我們實驗結果可知，最佳系統的MTJ組合為：Si(100)/Ta(30 Å)/CoFeB(75 Å)/AlOx(30 Å)/Co (75 Å)/IrMn(90 Å)/Ta(100 Å)，因為此系統於外加應力 25 × 10-6範圍內，具有高TMR、高Hex和最小磁伸縮，且元件性質對於外加應力變化的反應程度是最少的，適合於磁頭和MRAM實際上應用。

Co60Fe20B20/AlOx/Co is a typical device used as a magnetic tunneling junction (MTJ), because Co60Fe20B20 has a high polarization characterization, which means the high tunneling magnetoresistance (TMR). This kind of MTJ system has been studied extensively. However, many researches downplayed the mechanical properties, such as magnetostriction and straining effect of MTJ. In this study, I concentrated on the studies of the crystal structure, magnetic, mechanical, electrical, and nanoscale properties of this MTJ. DC-magnetron sputtering was employed to fabricate various magnetic layers and RF-magnetron sputtering AlOx tunneling layer. First, the single Co and Co60Fe20B20 layer were investigated respectively in order to understand the properties of each single layer. Next, Co60Fe20B20/AlOx/Co device was fabricated to observe the interfacial effect on magnetostriction of MTJ; nanobeam energy dispersive X-ray (EDX) device was incorporated in high-resolution cross-sectional Transmission Electron Microscopy (HR X-TEM). Furthermore, the exchange-biasing phenomenon of the Co(Ferromagnet)/Ir20Mn80(Antiferromagnet) system was studied. Finally, the TMR of the IrMn exchange-biased MTJs was investigated: including the variations of TMR, resistance (R), and exchange-biasing field (Hex) as a function of AlOx thickness ( ) .
From the Auger-depth profile analysis, it was found that there is one CoOx or (CoFeB)Ox oxide layer, lying on top surface of the Co or CoFeB film, and another CoOx or (CoFeB)Ox oxide layer, lying near the glass interface. Due to the proximity effect, the CoOx or (CoFeB)Ox oxide layer is weak ferromagnet, not paramagnet or antiferromagnet as expressed. In addition, the atomic concentrations of Fe, Al, and O as a function of in the laminated CoFeB/AlOx( )/Co can affect the trend of its net magnetostriction. The Ir20Mn80 texture plays an important role on the magnetic properties in the Co/Ir20Mn80 system. Eventually, all the MTJs could sustain the external stress effect without failing.
Based on my studies, the optimal candidate of this MTJ system is: Si(100)/Ta(30 Å)/CoFeB(75 Å)/AlOx(30 Å)/Co (75 Å)/IrMn(90 Å)/Ta(100 Å), because it has the high TMR, large Hex, and the smallest magnetostriction. Moreover, in the 25 × 10-6 real environment this type of MTJ is stable in the recording head and MRAM application; because it is less sensitive to the external stresses.

目錄

摘要….……………………………………………………………………I
英文摘要………………………………………………...……………...III
誌謝辭…….…………….…………………………..…………………...V
目錄…….…………….…………………………..…………………...VIII
表目錄………………………………………………………………….XII
圖目錄……………….………………………..………........................XIII

1. 第一章 簡介……………………………………….….….……………...……..1
1.1磁阻和磁伸縮發展及應用……………….…..……………………..………...1
1.2研究動機………………………………………..………………………..........4
2. 第二章 實驗原理……………………….………….…..……….…………......8
2.1磁性物質分類……...……………….…………………………………………8
2.2鐵磁性物質………………………………………………..............................10
2.3居里溫度與尼爾溫度………………..…………………...……………….....11
2.4磁異向性……………………..…………………...……………….................12
2.5磁伸縮………………………..…………………...……………….................16
2.6交換耦合偏壓………………………..…………………...……………….....17
2.6.1 理想鐵磁/反鐵磁介面模型……………..….………………………..18
2.7磁阻分類……………………..…………………...……………….................20
2.8薄膜成長機制………………………..…………………...……………….....23
2.9電阻式應變計的簡介………………..…………………...……………….....28
3. 第三章 實驗步驟及方法……………………………………………….….44
3.1濺鍍原理……………..….………………………............................................44
3.2高真空磁控濺鍍系統……………………………….…………..……...........45
3.2.1真空定義…………………………………...……................................45
3.2.2真空材料與封合…………………………………………...................46
3.2.3本系統的濺鍍設備…………………………….………......................49
3.2.4穿隧薄膜製作…………………………….………..............................50
3.2.5鍍膜之操作步驟…………………………….………..........................51
3.3應力應變規實驗步驟…………………..………….…...................................53
3.4樣品震動磁力計…………………………..……………...……….................55
3.4.1操作步驟……………………………………………………………...56
3.5原子力顯微鏡……………………………..……………….………………...57
   3.6 X-ray 繞射儀……………………………..……………….………………...58
   3.7穿透式電子顯微鏡……………………………..……………........................58
   3.8歐傑電子能譜儀……………………………..……………............................61
3.8.1歐傑電子能譜實驗原理…………………………..……………….....62
   3.9能量散佈分析儀……………………………..……………............................64
   3.10磁阻……………………………..……………..............................................65
        3.10.1兩點量測法………………………………………………………...65
        3.10.2四點量測法………………………………………………………...66
        3.10.3實驗量測系統……………………………………………………...67
   3.11磁伸縮………………………………………………………………………68
3.11.1磁伸縮儀器架設……………………………………………………..68
3.11.2實驗儀器規格……………………………………………………......70
       3.11.3磁致伸縮之實驗方法與步驟…………………………………..........70
   3.12電阻溫度係數……………………………………………………................71
       3.12.1電性量測設備………………………………………….....................71
4. 第四章 面心立方鈷的磁性質……………………………………..............99
4.1 Co結構研究………………………………………………………………….99
4.2成分分析、磁性和機械性質研究…….…………………………................100
5. 第五章 非結晶鈷鐵硼的磁性和電性質研究……..…..………………110
5.1 CoFeB結構研究…………………………………………………………...110
5.2成分分析…….…………………………......................................................111
5.3表面粗糙度研究…………………………………………………………...111
5.4電性研究.…………………………………………………………………..112
5.5磁性和機械性質研究……………………………………………………...112
6. 第六章 界面效應影響CoFeB/AlOx/Co磁伸縮..............................122
6.1 CoFeB/AlOx/Co結構…………………………………………….………..122
6.2 EDX分析結果…………………………………………………………….123
6.3 MTJ的磁伸縮及原子濃度對磁伸縮的影響……………………………..123
7. 第七章 Co/Ir20Mn80系統的交換耦合觀察研究...............................129
7.1 Exchange biasing現象……………………………….……………………130
7.2 IrMn(111)Texture結構分析……………………………………………….130
7.3 glass/Ta(30 Å)/Co(50 Å)/IrMn (x Å)/Ta(100 Å)磁性質分析…………….132
7.4 glass/Ta(30 Å)/Co(y Å)/IrMn(90 Å)/Ta(100 Å)磁性質分析.……………..134
8. 第八章 交換耦合CoFeB/AlOx/Co/IrMn穿隧磁阻之研究
………………………………………………………………………………….142
8.1穿隧電阻和MTJ之邊界條件觀察……………….……………………….143
8.2 MTJ結構觀察分析………………………………………………………..143
8.3穿隧電阻、TMR和穿隧絕緣層AlOx之關係及界面粗糙度對TMR影響…………………………………………………………………………144
8.4飽和電阻和旋轉之準週期關係.………………………………………….145
9. 第九章 外加應力對交換耦合CoFeB/AlOx/Co/IrMn磁穿隧元件的TMR分析..........................................................................................151
9.1對不同AlOx厚度之MTJ在施以應變之磁阻、最低電阻和交換偶合偏壓場影響..................................................................................................151
    9.2 HR X-TEM微結構觀察...................................................................157
10. 第十章 結論...................................................................................168
附錄.........................................................................................................170
參考文獻……………………………………….…………………………………173
Publications……………………………………..……………………………….182









表目錄

表1.1不同鐵磁性材料的極化率…………………….........................................6
表3.1 真空壓力單位換算表……………………...............................................73
表3.2 真空度的區分…………………….............................................................73
表3.3 壓力與單層膜形成時間的關係............................................................74
表3.4 鍍膜的各項參數………………................................................................74
表3.5 應變規的主要特性……………...............................................................75
表3.6 常見的表面分析技術特性表.................................................................75
表4.1本論文實驗討論系統..............................................................................105
表4.2 不同Co膜厚的晶粒尺寸(D)和表面粗糙度(Sq) ...........................105
表 8.1 AFM得到CoFeB/AlOx 或 AlOx/Co界面的均方根值。Hex是由CoFeB/AlOx/Co/IrMn MTJ 的上面組態Co/IrMn而得到.........147
表 9.1 穿隧磁阻元件的外加應變對磁阻的影響.....................................158
表 9.2 穿隧磁阻元件的外加應變對最低電阻的影響............................159
表 9.3 穿隧磁阻元件的外加應變對交換偶合偏壓場的影響..............160
表 A.1 穿隧磁阻元件外加應變的定性分析..............................................171
表 A.2 MTJ的σ和Hλ的關係...........................................................................171


圖目錄

圖1.1穿隧磁阻的主要構造……………………..................................................7
圖1.2自旋閥式巨磁阻結構……………………..................................................7
圖2.1 鐵磁性的磁域結構……………………...................................................29
圖2.2 典型的鐵磁性物質磁滯曲線圖…........................................................29
圖2.3 溫度對鐵磁性材料的飽和磁化強度的影響.....................................30
圖2.4 單晶鐵的磁化曲線……………………...................................................30
圖2.5 鐵之結晶結構及其磁化的易軸與難軸..............................................31
圖2.6 單晶鎳的磁化曲線……………………...................................................31
圖2.7 鎳的結晶結構及其磁化的易軸與難軸..............................................32
圖2.8 (a)六方最密堆積結構單晶鈷的磁化曲線及(b)雙重六方最密堆積結構單晶鈷-鐵的磁化曲線……………..........................................32
圖2.9 磁區磁化的旋轉和相隨的自生應變旋轉.........................................33
圖2.10 磁伸縮隨磁場變化值…………………................................................33
圖2.11 磁壁的移動與翻轉………………….....................................................34
圖2.12 磁伸縮機構示意圖………………….....................................................34
圖 2.13 在77K時在部分氧化Co微粒系統的磁滯曲線，實線(1) 與虛線(2)分別為在外加10 KOe磁場與未加磁場下冷卻處理後的量測結果，量測方向與冷卻處理時外加磁場方向相同......35
圖 2.14 理想FM/AFM的界面模型……........................................................36
圖 2.15 外加磁場4000 Oe冷卻至10 K的磁滯曲線圖............................37
圖 2.16 電子在金屬中受到勞倫茲作用力影響的示意圖.......................37
圖 2.17 電流和試片平行與磁場分別(a)平行(b)垂直示意圖.................38
圖 2.18 鐵磁性金屬之磁電阻型為曲線示意圖。ρ┴及ρ// 分別為      垂直與平行磁場方向量測之電阻……..........................................38
圖2.19 五個薄膜沈積步驟的分解圖……......................................................39
圖2.20 核團聚結並成長的情形……................................................................40
圖2.21 成核成長中自由能之變化…...............................................................40
圖2.22 基材表面之成核位置…........................................................................41
圖2.23 薄膜成長模式…......................................................................................42
圖2.24 電阻式應變計…......................................................................................43
圖 3.1 基板清潔鍍膜及分析的示意圖..........................................................76
圖 3.2 顯示DC電漿陰極電板遭受離子轟擊的情形................................77
圖 3.3 滲透過程示意圖......................................................................................77
圖 3.4 真空漏氣的實例......................................................................................78
圖 3.5 濺鍍系統....................................................................................................78
圖 3.6 MTJ薄膜製程光罩順序與鍍膜場 方向示意圖............................79
圖 3.7 MTJ的立體示意圖...................................................................................80
圖 3.8 CoFeB膜厚校正圖...................................................................................80
圖 3.9 應變規與量測應力儀器接線示意圖.................................................81
圖 3.10 VSM儀器示意圖....................................................................................82
圖 3.11 AFM原理示意圖....................................................................................83
圖 3.12 Bragg繞射示意圖..................................................................................83
圖 3.13 TEM研磨試片準備圖...........................................................................84
圖 3.14 TEM研磨樣品流程圖...........................................................................84
圖 3.15 PIPS構造圖..............................................................................................85
圖 3.16 (a) 試片即將產生破洞(b) 試片產生破洞.....................................85
圖3.17 歐傑電子產生機構示意圖...................................................................86
圖3.18 固態試片之歐傑電子能位示意圖.....................................................86
圖3.19 各元素主要的歐傑電子特性動能分佈圖.......................................87
圖3.20 歐傑電子能譜分析儀結構示意圖.....................................................88
圖3.21 HR X-TEM附加EDX的構造圖..........................................................88
圖3.22 EDX電子與X-ray的產生原理............................................................89
圖3.23 兩點式電阻量測接線圖........................................................................90
圖3.24 四點式電阻量測接線圖........................................................................90
圖3.25 磁阻與應變關係量測系統...................................................................91
圖3.26 量測樣品置具示意圖............................................................................92
圖3.27 MTJ電路接線圖.......................................................................................92
圖3.28 MTJ程式操作介面圖.............................................................................93
圖3.29 磁伸縮儀器構造圖.................................................................................94
圖3.30 磁場產生器和樣品夾具圖...................................................................95
圖3.31 雷射光源器...............................................................................................95
圖3.32 PSD操作原理............................................................................................96
圖3.33 磁伸縮樣品示意圖.................................................................................96
圖3.34 磁伸縮自動量測接線圖........................................................................97
圖3.35 磁伸縮操作程式面板............................................................................98
圖3.36 TCR量測樣品座......................................................................................98
圖4.1 不同Co膜厚之X-ray繞射結果..........................................................106
圖4.2 Co500 Å之TEM平面觀察分析。左上角為此薄膜的繞射圖形.................................................................................................................106
圖4.3 Co200 Å之歐傑電子縱深分析，此圖可以分成三個區域...........107
圖4.4 利用原子力顯微鏡觀察Co500 Å的表面形貌..............................107
圖4.5 表面粗糙度和Co膜厚(Sq/tf)比例和不同Co膜厚關係圖..........108
圖4.6 飽和磁化量和面心立方塊材Co的飽和磁化量(Ms/Msb)比例對
      Co膜厚倒數(1/ tf)的關係圖................................................................108
圖4.7 磁伸縮(λs)對不同Co薄膜的關係圖.................................................109
圖4.8矯頑磁力(Hc)和對Co膜厚倒數(1/ tf)的關係圖..............................109
圖5.1 CoFeB402 Å濺鍍在glass基板之X-ray繞射結果。這個峰值是
     CoFe(110)結晶相，I0是絕對強度(Absolute intensity)，Ib是背景
     強度(Background intensity)。右上角的插入圖表示不同的Ar氣
     壓對CoFe(110)強度的影響...................................................................116
圖5.2 (a)As-deposited CoFeB503 Å之TEM平面觀察分析，(b)經過
      TCR量測後的TEM平面觀察分析。插入圖表示薄膜的繞射圖
      形.................................................................................................................117
圖5.3 CoFeB100 Å之歐傑電子縱深分析.....................................................118
圖5.4表面粗糙度和CoFeB膜厚(Sq/tf)比例和CoFeB膜厚關係圖......118
圖5.5 電阻率(ρ)和CoFeB膜厚關係圖.........................................................119
圖5.6 CoFeB503 Å的TCR結果，Tcr1和 Tcr2 代表CoFeB的結晶溫度………………………………………………………………………….119
圖5.7 CoFeB的飽和磁化量及塊材飽和磁化量(Ms/ )比例對CoFeB
      膜厚倒數(1/ tf)的關係圖……………………………………………..120
圖5.8 磁伸縮(λs)對CoFeB薄膜的關係圖………………………………...120
圖5.9矯頑磁力(Hc)和對CoFeB膜厚(tf)的關係圖……………….............121
圖6.1 CoFeB/AlOx/Co結構示意圖…………………………….....................126
圖6.2 glass/CoFeB(75 Å) /AlOx(17 Å)/Co(75 Å) HR X-TEM代表圖.126
圖6.3 glass/CoFeB(75 Å)/AlOx( )/Co(75 Å)元件利用奈米束EDX經過AlOx穿隧阻障層原子濃度分析結果…........................................127
圖6.4 glass/CoFeB( )/AlOx( )/Co( ) MTJ的磁伸縮結果，其中  Å， = 100、 75和50 Å,，the AlOx 厚度   為 0、12、17、22、26 和30 Å….......................................................................128
圖6.5 磁伸縮改變量( )和不同AlOx穿隧阻障層對界面效應的預測
      模型圖........................................................................................................128
圖7.1 glass/Ta(30Å)/Co(50Å)/IrMn(xÅ)/Ta (100Å)的磁滯曲線。樣品是
在基板溫度保持在室溫在鍍膜時施加ㄧ平面外加場h = 500 Oe，再利用後退火處理(Post-deposition annealing)退火溫度(Annealing temperature, TA)為 250 ℃持溫1 hr，然後場退火到RT。圖中H1 和H2分別代表轉換場(Switching field)，而Hex和Hc也標示於此圖......................................................................................136
圖7.2 glass/Ta(30Å)/Co(50Å)/IrMn(110Å)/Ta(100Å)分別在(a)(b)(c)(d)
      四個條件下所得到X-TEM影像圖...................................................137
圖7.3 glass/Ta(30Å)/Co(50Å)/IrMn(xÅ)/Ta(100Å) X-ray繞射分別在四
個不同條件下觀察IrMn(111)Texture結果圖..................................138
圖7.4 glass/Ta(30Å)/Co(50Å)/IrMn(xÅ)/Ta(100Å)分別在四個條件下所
     得到的Hex對不同IrMn厚度(x)的關係圖.........................................138
圖7.5 glass/Ta(30Å)/Co(50Å)/IrMn(xÅ)/Ta(100Å)分別在四個條件下所
      得到的Jk對不同IrMn厚度(x)的關係圖.........................................139
圖7.6 glass/Ta(30Å)/Co(50Å)/IrMn(xÅ)/Ta(100Å)分別在四個條件下所
      得到的Hc對不同IrMn厚度(x)的關係圖........................................139
圖7.7 glass/Ta(30 Å)/Co(y Å)/IrMn(90 Å)/Ta(100 Å)分別在四個條件下所得到的Hex對不同Co厚度(y)的關係圖......................................140
圖7.8 glass/Ta(30 Å)/Co(y Å)/IrMn(90 Å)/Ta(100 Å)分別在四個條件下所得到的Jk對不同Co厚度(y)的關係圖.........................................140
圖7.9 glass/Ta(30 Å)/Co(y Å)/IrMn(90 Å)/Ta(100 Å)分別在四個條件下所得到的Hc對不同Co厚度(y)的關係圖........................................141
圖 8.1 (a)Si(100)/Ta(30 Å)/CoFeB(75 Å)/AlOx(30 Å)/Co(75 Å)/IrMn(90
      Å)/Ta(100 Å)MTJ的穿隧電阻(Tunneling resistance, R)和外加場
     (External field, H)的關係圖。右上角插圖為交叉條狀MTJ的邊
     界組態。 ：Misalignment angle， ：鍍膜場大小。
     (b)Si(100)/Ta(30 Å)/CoFeB(75 Å)/AlOx(17 Å)/Co(75 Å)/IrMn(90
      Å)/Ta(100 Å)MTJ的穿隧電阻圖.......................................................148
圖8.2 Si(100)/Ta(30Å)/CoFeB(75Å)/AlOx(17Å)/Co(75Å)/IrMn(90        Å)/Ta(100Å) MTJ的HR X-TEM圖..................................................149
圖8.3 穿隧電阻(Tunneling resistance, Ro)和不同AlOx的厚度(d)關係.................................................................................................................149
圖8.4 TMR比例(ΔR/R)和不同AlOx的厚度(d)關係圖............................150
圖8.5 飽和磁阻(Rs)和旋轉角(α)的關係圖，其中α是h和在平面上之
      旋轉飽和場Hs = 1.1 KOe的夾角......................................................150
圖 9.1 AlOx厚度為12 Å的應變與磁阻關係圖..........................................161
圖 9.2 AlOx厚度為12 Å的應變與電阻關係圖..........................................161
圖 9.3 AlOx厚度為12 Å的應變與交換耦合偏壓場關係圖...................161
圖 9.4 AlOx厚度為17 Å的應變與磁阻關係圖..........................................162
圖 9.5 AlOx厚度為17 Å的應變與電阻關係圖..........................................162
圖 9.6 AlOx厚度為17 Å的應變與交換耦合偏壓場關係圖...................162
圖 9.7 AlOx厚度為22 Å的應變與磁阻關係圖..........................................163
圖 9.8 AlOx厚度為22 Å的應變與電阻關係圖..........................................163
圖 9.9 AlOx厚度為22 Å的應變與交換耦合偏壓場關係圖...................163
圖 9.10 AlOx厚度為26 Å的應變與磁阻關係圖........................................164
圖 9.11 AlOx厚度為26 Å的應變與電阻關係圖........................................164
圖 9.12 AlOx厚度為26 Å的應變與交換耦合偏壓場關係圖................164
圖 9.13 AlOx厚度為30 Å的應變與磁阻關係圖........................................165
圖 9.14 AlOx厚度為30 Å的應變與電阻關係圖........................................165
圖 9.15 AlOx厚度為30 Å的應變與交換耦合偏壓場關係圖................165
圖 9.16 未加應力的Si(100)/Ta(30 Å)/CoFeB(75 Å)/AlOx(17 Å)/Co (75
        Å)/IrMn(90 Å)/Ta(100 Å)MTJ的X-TEM圖..............................166
圖9.17 未加應力的最高倍率1500K的CoFeB(75 Å)/AlOx(17 Å)/Co (75 Å)的TEM影像圖............................................................................166
圖9.18 應力為 40 × 10-6並且反複10次循環的張應力和壓應力下的
       最高倍率1500K的CoFeB(75 Å)/AlOx(17 Å)/Co (75 Å)的TEM
       影像圖......................................................................................................167
圖 A.1 Co(Pinned layer)、CoFeB(Free layer)和MTJ應力(σ)示意圖..172

                                

參考文獻
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