FeCo基高頻軟磁多層膜的制備與性能研究.pdf

1、隨著電子和信息產(chǎn)業(yè)的高速發(fā)展，電子元器件不斷向高頻化、微型化和集成化發(fā)展，對(duì)應(yīng)用于其中的功能材料提出了更高的要求。特別是磁性電子元器件的小型化要求材料同時(shí)具有高磁導(dǎo)率、高電阻率、高鐵磁共振頻率以及微小尺度和工藝兼容性。目前仍然缺乏合適的磁性材料。開發(fā)高性能納米軟磁薄膜材料成為電子和信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要突破口，引起廣泛的關(guān)注和研究。本文針對(duì)可應(yīng)用于平面微電感中的磁芯薄膜材料對(duì)一系列雙磁性相納米軟磁多層膜進(jìn)行了研究。本文中雙磁性相納米軟磁多層

2、膜以高飽和磁化強(qiáng)度的FeCo-O作為磁性層，以高電阻率的亞鐵磁NiZn-鐵氧體作為中間間隔層。鐵氧體具有高的電阻率并提供一定磁矩，因而可盡可能減小中間絕緣層的加入對(duì)薄膜飽和磁化強(qiáng)度的弱化，同時(shí)提高電阻率。作為對(duì)比，我們用高介電常數(shù)的TiO2取代了NiZn-鐵氧體，進(jìn)一步研究了[FeCo-O/TiO2]n厚多層膜的電磁特性。主要研究結(jié)果如下:
　　1)本文探索了[FeCo-O/NiZn-Ferrite]n雙磁性相多層膜中各相單層厚度

3、和傾斜濺射角度對(duì)多層膜性能的影響。實(shí)驗(yàn)表明，僅通過(guò)改變NiZn-Ferrite層厚度和FeCo-O層厚度就可以在較大范圍內(nèi)調(diào)控[FeCo-O/NiZn-Ferrite]n多層膜的飽和磁化強(qiáng)度和電阻率，減小FeCo-O層厚度能夠降低薄膜矯頑力，同時(shí)也會(huì)導(dǎo)致[FeCo-O/NiZn-Ferrite]n面內(nèi)單軸磁各向異性場(chǎng)減小。此外，通過(guò)調(diào)節(jié)傾斜濺射角度的方法可以有效調(diào)控薄膜的面內(nèi)單軸磁各向異性，隨著傾斜濺射角度減小，[FeCo-O/NiZn

4、-Ferrite]n多層膜的面內(nèi)單軸磁各向異性顯著減小。
　　2)在上述研究的基礎(chǔ)上分別對(duì)[FeCo-O/NiZn-Ferrite]10和[FeCo-O/TiO2]10厚多層膜的性能進(jìn)行了進(jìn)一步探索。研究發(fā)現(xiàn)，由于雙磁性層間存在元素?cái)U(kuò)散和層間耦合相互作用，[FeCo-O/NiZn-Ferrite]10厚多層膜的軟磁性能較差，矯頑力達(dá)120 Oe以上;同時(shí)面內(nèi)單軸磁各向異性變差，磁滯回線呈現(xiàn)磁矩彌散特征;而對(duì)于[FeCo-O/TiO