표면거칠기와 박막 두께가 비정질 CoFeB 박막의 자기적 특성에 미치는 영향

국문 초록 (Abstract)

본 연구에서는 비정질 CoFeB 박막의 자기적 특성과 표면형상간의 상관관계에 대해 조사하였다. 다양한 두께의 비정질 CoFeB 박막은 Ar plasma etching된 polymethyl methacrylate (PMMA) 기판 위에 증착되었다. 에칭시간이 증가함에 따라 기판과 박막의 표면거칠기가 증가하였고, 이는 기판의 거칠기와 박막 표면 사이의 강판 상관관계가 있는 등각 증착을 보여준다. 또한 에칭 시간이 증가할수록 보자력(Hc)이 증가하지만 포화자화(Ms)는 감소하였다. 에칭시간이 증가할 때 나타나는 보자력과 포화자화의 상반된 특징은 거친 표면형상으로 인한 다자구(multi-domain) 형성과 연관된다. 특히 보자력의 경우, 박막의 두께에 따라 에칭시간-보자력 경향성이 달라졌다. 박막의 두께가50 nm 이상에서는 에칭시간이 증가할수록 보자력이 증가하였지만, 50 nm 이하 두께에서는 보자력의 변화가 거의 없었다. 이러한 다른 경향성은 박막 두께와 에칭시간에 따른 박막의 연속, 불연속성으로 인한 결과이다. 또한 2분의 에칭시간 전후로 자기적 특성과 표면형상이 다르며, 이는 Ar plasma etching에 의해 형성된 표면거칠기와 자기적 특성이 밀접한 상관관계가 있다는 것을 나타낸다. 이러한 결과는 폴리머 기판 위에 증착된 비정질 CoFeB 박막의 특성조절 연구에 효과적으로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.