Abstract
摘要 本研究利用場發射式穿透電子顯微鏡（FEG-TEM）及電子能量損失譜儀（EELS）觀察FeO、Fe2O3、Fe3O4與TMR junction（CoFe/Al2O3/ CoFe/NiFe/SiO2）在室溫、175℃、200℃、400℃以低於10-6torr之壓力退火之鐵L2,3 edge能量損失譜，以確認TMR經退火後在界面處所發生之化學反應。 本研究依照過去文獻對過渡金屬、氧化物及合金之能量損失譜之分析方法利用在TMR junction退火上之試片上，用以分析junction界面與鐵磁層（CoFe）中之鐵與絕緣層氧化鋁在不同溫度下所發生之反應的最終產物。 本研究所得之結果為：隨著退火溫度之提升，MR值因均勻性的改善而跟著增加。且在退火溫度等於175℃時，TMR junction之磁阻值達一最高值。但再增加退火溫度則會因為均勻性的惡化，及氧與鈷、鐵原子在界面處之擴散與化反應的產生而降低。當退火溫度達400℃時，其磁阻率為零。另外，於室溫退火三十分鐘後之TMR junction試片在界面處會以電子能量損失譜儀之分析後為純鐵之型態存在。而經175℃、200℃、400℃退火分別三十分鐘之試片因其鐵原子之d軌域電子分佈情形FeO相近，因此推斷出現在絕緣層與界面處因退火而反應之最終產物為FeO。且隨溫度的增加，鐵原子之d軌域電子分佈情形往Fe2O3變化。亦即若再增加退火溫度，可預期絕緣層與鐵磁層之界面將會產生Fe2O3。