Моделирование геометрии многослойной островковой тонкой пленки для СТМР-датчика

Ключевые слова: СТМР-ДАТЧИК, ОСТРОВКОВАЯ ТОНКАЯ ПЛЕНКА, ФИЗИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ, ВАКУУМНОЕ ОСАЖДЕНИЕ

Аннотация

Тонкоплёночные покрытия имеют широкое применение в современной электронной промышленности для создания устройств записи и хранения информации, конденсаторов, резисторов, устройств контроля полей и сред. Потребность в улучшении характеристик данных приборов, увеличении их КПД и уменьшении габаритов растет с каждым годом. Решением указанной проблемы могут выступать островковые тонкие плёнки (ОТП) металлов, обладающие отличительными электрическими и магнитными свойствами.
Проводимость в ОТП отличается от проводимости сплошного материала, поскольку в ОТП перенос заряда может осуществляться с помощью различных механизмов: термоэлектронной эмиссии, туннелирования, классической и прыжковой проводимости. Данный факт позволяет наблюдать проявление спин-туннельного магниторезистивного (СТМР) эффекта в многослойных ОТП. Существует возможность внедрять ОТП в датчики слабых магнитных полей для повышения их чувствительности и разрешающей способности.
Целью работы является моделирование СТМР-датчика магнитного поля для определения необходимого количества слоев ферромагнитных пленок.
Моделирование СТМР-датчика, функциональными слоями которого выступают ОТП Co и Ni, разделённые сплошным слоем TiO2, проводилось в программе мультифизического моделирования. Исследовалась величина плотности магнитного потока и напряжённости магнитного поля в двух-, трёх-, четырёх-, восьми- и шестнадцатислойных структурах при приложении малых магнитных полей (2•〖10〗^(-8)… 2•〖10〗^(-4 ) Тл). Проведено сравнение магнитных свойств датчиков на основе сплошных и островковых плёнок.
В дальнейшем панируется получение многослойной ОТП с тремя ферромагнитными слоями Co и Ni и оценка функциональной характеристики при приложении малых магнитных полей.

Keywords: STMR SENSOR, ISLAND THIN FILM, PHYSICAL MODELING, VACUUM DEPOSITION

Abstract