Modifikation der strukturellen und magnetischen Eigenschaften von Permalloy-Schichten bei Cr-Implantation

Die magnetischen und strukturellen Eigenschaften von Permalloy-Schichten lassen sich gezielt durch Cr-Implantation modifizieren. Dazu
wurde ein 20 nm Permalloy/5 nm Tantal/SiOx/Si Schichtsystem mit 30 keV Cr-Ionen im Dosisbereich zwischen 2×10^15 und 2×10^16 Ionen/cm^2
implantiert. Daraus resultiert ein Implantationsprofil mit einer mittleren Konzentration an Cr innerhalb der Permalloy-Schicht von 1 bis 10
%. Die Änderungen in der Schichtstruktur wurden mit Röntgenbeugung, Auger-Tiefenprofilanalyse, Rutherford-Backscattering und Querschnitts-
Transmissions-Elektronenmikroskopie untersucht. Neben der eigentlichen Implantation wird schon bei relativ kleinen Ionendosen eine Durchmischung
der Grenzfläche zwischen Permalloy und Tantal beobachtet. Mit steigender Ionendosis diffundiert Tantal zunehmend an die Oberfläche des Schichtstapels. Diese experimentellen Ergebnisse werden gut durch TRIDYN-Simulationen beschrieben [1].
[1] Transport and Range of Ions (Dynamic): W. Möller, W. Eckstein, Nucl. Instr. and Meth. B 2, 814 (1984).