Silicide process를 이용한 Co2MnSi 형성

Abstract

Co2MnSi는 반금속(half-metal) 자성체로서 0.4 eV의 minority bandgap 및 985K의 큐리온도 등의 여러 장점으로 인하여 실리콘 기반 스핀 트랜지스터의 전극 후보 물질로서 각광받고 있다. 기존의 CMOS 기술을 그대로 활용하여 sub-100nm 크기의 스핀 트랜지스터를 제작하기 위해서는 Salicide (Self-aligned silicide) process 에 의한 Co2MnSi 소스와 드레인 전극 형성이 필수적이다. 본 연구에서는 이를 위하여 SOI (Silicon-On-Insulator)의 실리콘 표면에 Co-Mn 다층 박막을 증착하고 다양한 후열처리 방법을 통하여 Co-Mn-Si 박막을 형성한 뒤 미세 구조 및 자성 특성을 측정 분석하였다. 그 결과, 600 ℃, 10분간의 RTA (Rapid Thermal Annealing)의 조건에서 Co2MnSi 화합물이 잘 형성되며 1.6 μB/Co-atom에 해당하는 높은 포화자성(saturated magnetization)을 갖는 강자성 특성이 관측되었다. 또한 전기전도도 측정을 통한 미세구조-자성-전자수송 특성과의 상관 관계를 규명하였다.