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研究生： 蔣肇謙
Chao-Chien Chiang
論文名稱： 利用特殊底層效應促進FePt(001)優選方向及低溫相變
Promoted low temperature FePt ordering and (001) orientation by alternative underlayers
指導教授： 賴志煌
Chih-Huang Lai
口試委員:
學位類別： 碩士
Master
系所名稱： 工學院 - 材料科學工程學系
Materials Science and Engineering
論文出版年： 2004
畢業學年度： 92
語文別： 中文
論文頁數： 57
中文關鍵詞： FePt 、垂直 、Cu
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    • FePt具有高矯頑場，高Ku□的特性，非常適合用於紀錄媒體。但FePt有項致命的缺點，就是需要相對於一般磁碟製程要高出許多的序化溫度(約600℃)，研究人員無不想盡辦法降低FePt的序化溫度。另外，垂直式紀錄已經公認為下一代高密度紀錄媒體的解決方案。垂直式紀錄具有較大的寫入場，能提供較高的SNR及熱穩定性，因此降低了每一個紀錄bit的體積，大大的提升紀錄的密度。
    本實驗發現利用氫終結的Si基板並以Cu當作底層有著與SiO2基板以及具有數個□自然氧化層Si有著不ㄧ樣的性質。研究利用Si/Cu磊晶技術成功的作出在300℃退火之後促使FePt的低溫相變，並深入探討Si/Cu底層誘發FePt低溫相變的原因，發現Si/Cu產生Cu的矽化物時會產生一巨大的張應力使得FePt得以在低溫序化。此應力在產生之後隨即釋放，與傳統的給予一個較大晶格常數的底層做法不同。若改變Cu的厚度，磁性質亦會隨之變化。
    另外，改變不同的中間層以及鍍膜條件，可使FePt具有(001)的優選方向，並且還具有低溫相變的優點。研究發現在鍍製Pt及FePt膜時升溫能夠增強(001)的優選方向，並在初鍍膜時就可以從x-ray觀察到(100)的序化繞射峰。接著經過300℃退火之後可在垂直膜面方向得到相當不錯的磁性質。

    第一章 緒論。…………………………………………1 1.1 前言。…………………………………………………………1 1.2 硬碟發展史。…………………………………………………1 1.3 研究動機。……………………………………………………2 第二章 文獻回顧。……………………………………4 2.1 垂直FePt的研究。……………………………………………6 2.1.1 MgO/Pt底層系列。………………………………………………7 2.1.2 Si/Ag底層系列。…………………………………………………9 2.1.3 底層應力的研究。………………………………………………10 2.1.4 FePt內雙晶的影響。……………………………………………11 2.1.5 Ru做為牽制層以及Ag增加移動性。……………………………12 2.1.6 引入C的(001)優選方向FePt。…………………………………13 2.1.7 垂直FePt/B2O3多層膜。…………………………………………15 2.1.8 成分、厚度以及退火條件的控制。……………………………18 2.2 異向性簡介。…………………………………………………19 2.2.1 晶體異向性。……………………………………………………20 2.2.2 型狀異向性。……………………………………………………21 2.2.3 應力異向性。……………………………………………………22 第三章 實驗方法。……………………………………23 3.1 實驗流程。……………………………………………………23 3.2 樣品製備。……………………………………………………23 3.3 升溫處理。……………………………………………………25 3.4 量測與分析。…………………………………………………25 3.4.1 磁性量測。………………………………………………………25 3.4.2 X光繞射。………………………………………………………26 3.4.3 ψ scan。…………………………………………………………27 第四章 結果與討論。…………………………………29 4.1 MMES (Metal-Metal Epitaxy on Silicon)。………………29 4.2 Si/Cu底層誘發FePt低溫相變。……………………………30 4.3 Si/Cu/CoFe/Pt/FePt (001)垂直膜。………………………42 第五章 結論。…………………………………………54 參考文獻。…………………………………………………………55

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