Al-Al_2O_3-Ni隧道结中的表面粗糙度效应

用真空蒸发镀膜法在光滑的玻璃基片和粗糙的CaF2薄膜表面上制备了Al Al2O3 Ni隧道结,观测了CaF2薄膜的表面粗糙度对隧道结伏安特性的影响,首次观测到这种界面粗糙结的光发射.采用梯形势垒模型计算伏安特性,并与实验伏安特性拟合,得到了结的有效势垒参数.结果表明,与界面光滑的结比较,界面粗糙的结的有效势垒宽度较窄,有效势垒面积较小.这可归因为在粗糙的Al2O3表面投射式的沉积Ni原子时,在Al2O3 Ni界面留下了空隙.同时分析了结的发光机理,讨论了影响发光效率的因素.

Al-Al_2O_3-铁磁金属隧道结界面的表征(英文)

用梯形势垒模型计算偏置Al Al2 O3 铁磁金属 (Fe ,Co ,Ni和Ni80 Fe2 0 )隧道结的I V曲线 ,通过与结在 77K温度下的实验I V曲线拟合决定了结的势垒参数 .拟合结果表明 ,对于上电极为不同铁磁金属的 4种结 ,Al Al2 O3 界面处的势垒高度差别很小 ,而Al2 O3 Fe ( Co , Ni, Ni80 Fe2 0 )界面处的势垒高度以及势垒宽度则分别为 1 72eV ,1 76eV ,1 86eV ,1 6 9eV以及 1 7 6 0 ,1 1 2 2 ,1 2 2 8 ,1 3 4 0 .势垒高度和宽度因铁磁金属上电极不同而改变的现象可归因为铁磁金属原子向Al2 O3 势垒层渗透 ,以及在界面区域铁磁金属原子与Al2 O3 的氧化反应导致附加氧化势垒层的形成 .

磁控溅射制备Co/Al_2O_3/FeNi磁隧道结

利用磁控溅射设备和光刻技术,采用金属等离子体氧化法,设计制作了10μm×15μm的Co/Al2O3/FeNi磁隧道结,并在77K下对其输运特性进行了研究。测得了11%的隧道磁电阻。随着外加电压增加,隧道结的磁电阻单调减小。测量了样品的I-V特性曲线,发现随着外加电压的增加,曲线逐渐偏离线性,电阻变小,这与理论相符合。电阻随温度变化曲线表明电阻随温度升高而减小,而且在210K处有一个拐点。表现出典型的隧穿过程的特征。

CoFe/Al_2O_3/NiFe磁性隧道结的研究

利用离子束溅射技术制备了Ta/CoFe/Al2 O3 /NiFe磁性隧道结 ,研究了它的磁化曲线、磁电阻特性、伏安特性 ,发现它具有明显的巨磁电阻效应 .在研究电流与电压、电流与电阻特性中 ,发现了电流增大到 2 5 μA左右时隧道结呈现伪击穿现象的畸变输运行为 。

双势垒结构Cu-Al_2O_3-MgF_2-Au隧道结的发光效应

制备了Cu-Al_2O_3-MgF_2-Au隧道发光结,与普通单势垒Al-Al_2O_3-Au隧道结相比,其发光效率(10^(-6)～10^(-5)提高了近一个量级,发光稳定性及耐压性都有所提高。其光谱波长范围(250～700nm)及谱峰主峰(460nm)均较Al-Al_2O_3-Au结向短波长方向移动,这与双势垒的引入及势垒中分立能级的产生而形成的电子共振隧穿使表面等离极化激元的激发增强有关。

Al_2O_3隧道结势垒参数与上电极金属的相关性

本文采用两种极端情况的梯形势垒模型对上电极分别为Au,Ag和Cu的三种Al-Al_2O_3-M隧道结势垒参数进行了研究,通过用上述模型对77K温度下结的伏安特性进行拟合计算表明:这两种模型都能很好地解释实验结果;所得到的势垒参数表现出与结上电极金属的原子半径、金属材料的脱出功以及Al_2O_3绝缘介质的电子亲合势有关。

隧道磁电阻效应的原理及应用

隧道磁电阻具有饱和磁场低、工作磁场小、灵敏度高、温度系数小等优点,在磁随机存取存储器(MRAM)、TMR磁头和磁传感器等自旋电子器件上颇受欢迎,有着广阔的应用前景。重点介绍了隧道磁电阻效应中自旋相关输运特点及原理,阐述了最近几年国内外最新研究进展,最后讨论了隧道磁电阻效应在实际应用中所面临的一些问题。

超导量子比特中铝超导隧道结的性能

超导隧道结约瑟夫森结是超导量子比特的基本元件.用双层光刻胶构成悬空掩模,用电子束斜蒸发的方法制备Al/Al2O3/Al隧道结,用一定的氧气气压氧化铝膜作为势垒层.势垒层质量直接影响铝超导隧道结的各项电学参数.深入研究了铝超导隧道结的超导临界电流密度Jc和面积归一化电阻Rc(正常态电阻RN与结面积的乘积)与势垒层生长条件的关系,通过改变势垒层生长的氧分压与氧化时间来控制铝超导隧道结的Jc和Rc,以使此工艺所制备的铝隧道结漏电流小,结参数易于控制,满足制备超导量子比特的要求.