초록 ▼

Gb급 MRAM(Magnetic Random Access Memory)용 나노자기터널접합(MTJ) 구현기술을 확립하기 위해, 재료설계적 접근방법으로 에피텍셜 구조를 갖는 MgO 터널배리어를 도입하고, 구조적으로는 CoFeSiB, NiFeSiB 등 비정질 강자성재료를 대상으로 하이브리드 합성형 자유층 구조와 CoFeSiB/Pt 수직자기이방성 구조를 설계, 저전류밀도를 확보한다. 미소자기 전산모사와 도메인 실측을 통해 자기적 거동을 예측 분석하고, E-beam lithography 방법으로 100 nm급 스핀전달토크형(STT) 나노자기

Gb급 MRAM(Magnetic Random Access Memory)용 나노자기터널접합(MTJ) 구현기술을 확립하기 위해, 재료설계적 접근방법으로 에피텍셜 구조를 갖는 MgO 터널배리어를 도입하고, 구조적으로는 CoFeSiB, NiFeSiB 등 비정질 강자성재료를 대상으로 하이브리드 합성형 자유층 구조와 CoFeSiB/Pt 수직자기이방성 구조를 설계, 저전류밀도를 확보한다. 미소자기 전산모사와 도메인 실측을 통해 자기적 거동을 예측 분석하고, E-beam lithography 방법으로 100 nm급 스핀전달토크형(STT) 나노자기터널접합을 제작, 셀 선택도가 높으며 전력소모를 낮추는 기술을 검증한다.

Abstract ▼

The purpose of this research is to reach nanoscale magnetic tunnel junctions (MTJs) for Gigabit-level Magnetic Random Access Memory (MRAM) and overcome the scaling limit. To approach with the materials design aspect, an epitaxial MgO tunnel barrier is adopted. And in terms of the structural concept,

The purpose of this research is to reach nanoscale magnetic tunnel junctions (MTJs) for Gigabit-level Magnetic Random Access Memory (MRAM) and overcome the scaling limit. To approach with the materials design aspect, an epitaxial MgO tunnel barrier is adopted. And in terms of the structural concept, the fabrication of CoFeSiB/Pt multilayer showing perpendicular magnetic anisotropy (PMA) structure and the hybrid free layer with amorphous CoFeSiB and NiFeSiB ferromagnetic materials are applied to reduce the switching current density for small cell size. Lastly, the magnetic behavior of the device is predicted and analyzed by micromagnetics, and the MTJs fabrication for 100 nm scale cell is carried out by e-beam lithography method.

목차 Contents

• 최종보고서 ...1
• 목차 ...3
• I. 연구계획 요약문 ...4
• 1. 국문요약문 ...4
• II. 연구결과 요약문 ...5
• 1. 한글요약문 ...5
• 2. SUMMARY ...6
• III. 연구내용 및 결과 ...7
• 1. 연구개발과제의개요 ...7
• 2. 국내외 기술개발 현황 ...11
• 3. 연구수행 내용 및 결과 ...13
• 4. 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ...24
• 5. 연구결과의 활용계획 ...26
• 6. 연구과정에서 수집한 해외과학기술정보 ...27
• 7. 주관연구책임자 대표적 연구실적 ...28
• 8. 참고문헌 ...29
• 9. 연구성과 ...30
• 10. 기타사항 ...73